شاراد

الموسوعة الحرة
منظر تخطيطي لعملية SHARAD على مركبة الاستطلاع المريخية

شاراد ( مسبار رادار المريخ الضحل) هو رادار لقياس عمق سطح الكوكب الأحمر تم تركيبه على متن مسبار استكشاف المريخ (MRO). وهو يكمل رادار مارسيس الموجود على متن مسبار مارس إكسبريس ، [1] حيث يوفر قدرات اختراق أقل (بضع مئات من الأمتار) ولكن بدقة أعلى بكثير (15 مترًا - غير مدبب - في الفضاء الحر). [ بحاجة لمصدر ]

تم تطوير SHARAD تحت مسؤولية وكالة الفضاء الإيطالية (ASI، Agenzia Spaziale Italiana)، وتم تقديمه إلى JPL لاستخدامه على متن مركبة Mars Reconnaissance Orbiter التابعة لوكالة ناسا في إطار اتفاقية بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الإيطالية والتي تتوقع استغلال البيانات من قبل فريق إيطالي أمريكي مشترك. قسم INFOCOM بجامعة سابينزا في روما مسؤول عن عمليات الأجهزة، بينما صممت شركة Thales Alenia Space Italia (المعروفة سابقًا باسم Alenia Spazio) وبنت الأجهزة. تتم إدارة عمليات SHARAD بواسطة INFOCOM من مركز عمليات SHARAD (SHOC)، الواقع داخل مرافق Alcatel Alenia Space في ضواحي روما .

أهداف العلوم

رسم بياني راداري للرواسب الطبقية في القطب الشمالي من رادار SHARAD الضحل الذي يخترق الأرض على مركبة الاستطلاع المريخية

يهدف SHARAD إلى رسم خريطة لأول كيلومتر تحت سطح المريخ ، [ بحاجة لمصدر ] وتوفير صور لطبقات التشتت تحت السطح بدقة رأسية عالية (15 مترًا)، بهدف تحديد رواسب الماء / الجليد ورسم خريطة للهيكل الرأسي للطبقات السطحية العليا.

صفات

يعمل SHARAD على تردد حامل يبلغ 20 ميجا هرتز، ويرسل إشارة " مُغردة " بعرض نطاق يبلغ 10 ميجا هرتز. يبلغ عرض النبضة 85 ميكروثانية ويبلغ تردد تكرار النبضة الاسمي 700.28 هرتز. تبلغ الطاقة المنقولة 10 وات ذروة. الهوائي عبارة عن ثنائي القطب بطول 10 أمتار. يتم إنشاء فتحة اصطناعية على الأرض لتقليل العوائد السطحية غير المرغوب فيها من المشتتات خارج السمت في نفس نطاق أصداء باطن الأرض.

ينقسم SHARAD فعليًا إلى عنصرين:

يعمل الجهاز عند تردد PRF ثابت (700.28 هرتز) ويتم استقبال الصدى في المرتبة 1 (أي بعد النبضة المرسلة الثانية). يتوفر ترددان PRF بديلان (أعلى وأدنى) للتعامل مع نطاق مدار المهمة الممتد. يعد نظام التتبع ذو الحلقة المفتوحة، القائم على المعرفة المسبقة بتضاريس السطح، الوسيلة الاسمية لوضع نافذة الاستقبال التي تبلغ مدتها 135 ميكروثانية في موضع الصدى المتوقع (يتوفر جهاز تعقب ذو حلقة مغلقة كنسخة احتياطية).

إن معالجة الإشارة الموجودة على متن الجهاز ضئيلة، وتتكون من افتراض متماسك للأصداء المستقبلة (قابلة للبرمجة بين 1 و32 بقوة 2 خطوة) لتقليل معدل البيانات المولدة، مع عدد قابل للبرمجة من البتات (8، 6، 4).

يتم توليد إشارة التغريد مباشرة على الموجة الحاملة 20 ميجا هرتز بواسطة مولد تغريد رقمي ويتم تغذيتها إلى مكبر الطاقة، يليه مفتاح الإرسال/الاستقبال والشبكة المطابقة . يوفر المستقبل التضخيم والتصفية والتحكم في المكسب الرقمي مباشرة عند التردد اللاسلكي، ويتم التحويل الرقمي باستخدام تقنية أخذ العينات بمعدل 26.6 ميجا هرتز. يوفر معالج إشارة رقمي واحد كل من وظيفة التحكم والمعالجة.

يتكون فريق الصناعة الآلية على النحو التالي:

  • تصميم الأجهزة ودمجها واختبارها: شركة ألكاتيل ألينيا سبيس إيطاليا ( مصنع روما )
  • DES (نظام فرعي للإلكترونيات الرقمية): Alcatel Alenia Space Italia ( مصنع ميلانو - كان يُعرف سابقًا باسم Laben)
  • مولد التغريدات، جهاز الاستقبال: Alcatel Alenia Space Italia ( روما / لاكويلا )
  • جهاز الإرسال، الشبكة المطابقة: Galileo Avionica ( ميلانو ، إيطاليا)
  • الهوائي: Astro Aerospace ( Carpinteria ، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية)

تاريخ

في حين أن الدراسات الأولية ترجع إلى عام 2001، إلا أن التطوير الكامل لم يتم إطلاقه إلا في فبراير 2003. وتم تسليم النموذج الهندسي للأداة إلى شركة لوكهيد مارتن لأنظمة الفضاء في دنفر (المسؤولة عن المركبة الفضائية) في مارس 2004، وتم دمجه في منصة اختبار المركبة المدارية. تم تسليم نموذج ProtoFlight (PFM) ودمجه على مركبة Mars Reconnaissance Orbiter في دنفر في سبتمبر 2004. تم إطلاق مركبة Mars Reconnaissance Orbiter من محطة كيب كانافيرال الجوية في 12 أغسطس 2005، باستخدام مركبة الإطلاق Atlas V - Centaur ، ووصلت إلى مدار المريخ في 10 مارس 2006. استمرت مرحلة الكبح الجوي ، اللازمة للوصول إلى المدار التشغيلي، حتى 30 أغسطس 2006. في 17 سبتمبر 2006، تم نشر هوائي SHARAD، وتم إجراء أول اختبار طيران للرادار بنجاح في 19 سبتمبر. كان SHARAD يعمل منذ نوفمبر 2006.

النتائج

اخترق رادار شاراد الرواسب الجليدية الطبقية القطبية الشمالية للمريخ وكشف عن انحراف أقصى صغير نسبيًا (حوالي 100 متر) للصخور الأساسية، مما يشير إلى وجود غلاف صخري قوي يزيد سمكه عن 300 كيلومتر. [2] تدعم نتائج الرادار المتسقة مع الرواسب الضخمة من الجليد المائي في خطوط العرض الوسطى فرضية الأنهار الجليدية المغطاة بالحطام. [3]

في 22 نوفمبر 2016، أعلنت وكالة ناسا عن العثور على كمية كبيرة من الجليد تحت الأرض في منطقة يوتوبيا بلانيتيا على المريخ باستخدام شاراد. وقد تم تقدير حجم المياه المكتشفة بما يعادل حجم المياه في بحيرة سوبيريور . [4] [5] [6]

المريخ - أرض يوتوبيا -
أدت التضاريس المتعرجة إلى اكتشاف كمية كبيرة من الجليد الجوفي
تكفي لملء بحيرة سوبيريور (22 نوفمبر 2016) [4] [5] [6]

استندت حسابات حجم الجليد المائي في المنطقة على قياسات من جهاز SHARAD، وهو جهاز رادار اختراق الأرض على مركبة استطلاع المريخ (MRO).

يكتشف جهاز SHARAD الجليد عن طريق قياس عوائد الرادار من السطح ومن سطح سفلي أعمق. وقد تم تحديد عمق السطح السفلي من خلال صور HiRISE للفجوات الموجودة في السطح.

تكشف بيانات رادار SHARAD عند دمجها لتكوين نموذج ثلاثي الأبعاد عن حفر مدفونة في الغطاء القطبي الشمالي. ويمكن استخدام هذه البيانات لتحديد عمر طبقات معينة. [7]

في بحث نُشر في أبريل 2011، وُصفت رواسب كبيرة من ثاني أكسيد الكربون المجمد بالقرب من القطب الجنوبي. ربما تدخل معظم هذه الرواسب الغلاف الجوي للمريخ عندما يزداد ميل الكوكب. عندما يحدث هذا، تزداد كثافة الغلاف الجوي، وتزداد قوة الرياح، ويمكن لمساحات أكبر على السطح أن تدعم الماء السائل. [8] بعد المزيد من التحليل، تم اكتشاف أنه إذا تحولت كل هذه الرواسب إلى غاز، فإن الضغط الجوي على المريخ يتضاعف. [9] هناك ثلاث طبقات من هذه الرواسب؛ كل منها مغطاة بطبقة من الجليد المائي يبلغ سمكها 30 مترًا والتي تمنع ثاني أكسيد الكربون من التسامي في الغلاف الجوي. في التسامي، تنتقل المادة الصلبة مباشرة إلى الطور الغازي. ترتبط هذه الطبقات الثلاث بفترات انهار فيها الغلاف الجوي عندما تغير المناخ. [10]

خريطة المريخ التفاعلية

خريطة المريخAcheron FossaeAcidalia PlanitiaAlba MonsAmazonis PlanitiaAonia PlanitiaArabia TerraArcadia PlanitiaArgentea PlanumArgyre PlanitiaChryse PlanitiaClaritas FossaeCydonia MensaeDaedalia PlanumElysium MonsElysium PlanitiaGale craterHadriaca PateraHellas MontesHellas PlanitiaHesperia PlanumHolden craterIcaria PlanumIsidis PlanitiaJezero craterLomonosov craterLucus PlanumLycus SulciLyot craterLunae PlanumMalea PlanumMaraldi craterMareotis FossaeMareotis TempeMargaritifer TerraMie craterMilankovič craterNepenthes MensaeNereidum MontesNilosyrtis MensaeNoachis TerraOlympica FossaeOlympus MonsPlanum AustralePromethei TerraProtonilus MensaeSirenumSisyphi PlanumSolis PlanumSyria PlanumTantalus FossaeTempe TerraTerra CimmeriaTerra SabaeaTerra SirenumTharsis MontesTractus CatenaTyrrhena TerraUlysses PateraUranius PateraUtopia PlanitiaValles MarinerisVastitas BorealisXanthe Terra
تحتوي الصورة أعلاه على روابط قابلة للنقرخريطة تفاعلية لتضاريس المريخ العالمية . مرر الماوس فأرتكفوق الصورة لرؤية أسماء أكثر من 60 ميزة جغرافية بارزة، وانقر للانتقال إليها. يشير تلوين الخريطة الأساسية إلى الارتفاعات النسبية ، استنادًا إلى البيانات من مقياس الارتفاع بالليزر Mars Orbiter على Mars Global Surveyor التابع لوكالة ناسا . يشير اللون الأبيض والبني إلى أعلى الارتفاعات (+12 إلى +8 كم )؛ تليها الألوان الوردية والحمراء (+8 إلى +3 كم ؛ الأصفر هو0 كم ؛ اللون الأخضر والأزرق هما ارتفاعات منخفضة (حتى-8 كم ). المحاور هي خطوط العرض والطول ؛ والمناطق القطبية ملحوظة.
(انظر أيضًا: خريطة Mars Rovers وخريطة Mars Memorial ) ( عرض • مناقشة )


انظر أيضا

  • LRS ، جهاز قياس الرادار القمري (LRS) هو جهاز قياس رادار منخفض التردد يدور حول قمر الأرض
  • MARSIS ، رادار المريخ المتقدم لسبر أعماق الغلاف الجوي والأيونوسفير (MARSIS) هو رادار مداري منخفض التردد ومقياس ارتفاع فوق المريخ
  • RIME ، رادار استكشاف الأقمار الجليدية (RIME) هو رادار مداري منخفض التردد ومقياس ارتفاع للأقمار الجليدية لكوكب المشتري
  • تيانوين-1 ، تخطط مهمة تيانوين-1 لإطلاق رادار مداري تحت سطح الأرض (OSR) ورادار اختراق الأرض (GPR) على متن مركبة جوالة لاستكشاف المريخ
  • WISDOM (رادار) ومراقبة الجليد المائي والرواسب تحت السطحية على المريخ (WISDOM) هو رادار يخترق الأرض على مركبة ExoMars

مراجع

  1. ^ R. Orosei et al., "Science results from the MARSIS and SHARAD subsurface sounding radars on Mars and their relevance to radar sounding of icey moons in the Jovian system", EPSC2010-726, European Planetary Science Congress 2010, المجلد 5 (تم الوصول إليه في 17 نوفمبر 2014)
  2. ^ فيليبس، آر جيه؛ زوبر، طن متري؛ سمريكار، SE؛ ميلون، طن متري؛ رئيس، جي دبليو؛ تاناكا، كوالالمبور. بوتزيج، NE؛ ميلكوفيتش، إس إم؛ كامبل، بكالوريوس؛ بلوت، جي جي؛ سافينيلي، أ؛ سو، ر. بيكاري، د.؛ كارتر، إل إم؛ بيكاردي، G.؛ أوروسي، ر. موهيت، ملاحظة؛ حجي، إي. زوريك، آر دبليو؛ إيجان، بالعربية؛ جياكوموني، إي. روسو، ف؛ كوتينيي، م. بيتينيلي، إي. هولت، جي دبليو. ليوشين، سي جيه؛ مارينانجيلي، إل. (2008). “رواسب القطب الشمالي للمريخ: الطبقات والعمر والاستجابة الجيوديناميكية”. علوم . 320 (5880): 1182-1185. رمز Bibcode :2008Sci...320.1182P. doi : 10.1126/science.1157546 . hdl :11573/69689. PMID  18483402. S2CID  6670376.
  3. ^ Holt, JW; Safaeinili, A.; Plaut, JJ; Head, JW; Phillips, RJ; Seu, R.; Kempf, SD; Choudhary, P.; Young, DA; Putzig, NE; Biccari, D.; Gim, Y. (2008). "Radar Sounding Evidence for Buried Glaciers in the Southern Mid-Latitudes of Mars". Science . 322 (5905): 1235–1238. Bibcode :2008Sci...322.1235H. doi :10.1126/science.1164246. PMID  19023078. S2CID  36614186.
  4. ^ ab Staff (22 نوفمبر 2016). "التضاريس المتعرجة تؤدي إلى العثور على جليد مدفون على المريخ". ناسا . تم الاسترجاع في 23 نوفمبر 2016 .
  5. ^ "العثور على بحيرة من المياه المتجمدة بحجم نيو مكسيكو على المريخ – ناسا". The Register . 22 نوفمبر 2016 . تم الاسترجاع في 23 نوفمبر 2016 .
  6. ^ "رواسب الجليد على المريخ تحتوي على كمية مياه تعادل ما تحتويه بحيرة سوبيريور". ناسا. 22 نوفمبر 2016. تم الاسترجاع في 23 نوفمبر 2016 .
  7. ^ فوس، ف. وآخرون. 2017. التصوير ثلاثي الأبعاد للقمم الجليدية القطبية للمريخ باستخدام بيانات الرادار المداري. ذا ليدينج إيدج: 36، 43-57.
  8. ^ "مركبة ناسا الفضائية تكشف عن تغييرات دراماتيكية في الغلاف الجوي للمريخ". مؤرشف من الأصل في 2 فبراير 2013.
  9. ^ فيليبس، ر. وآخرون. 2011. رواسب جليدية ضخمة من ثاني أكسيد الكربون محجوزة في رواسب الطبقات القطبية الجنوبية للمريخ. العلوم: 332، 638-841
  10. ^ بيرسون، سي، وآخرون. 2016. طبقات وتطور رواسب ثاني أكسيد الكربون المدفونة في الغطاء القطبي الجنوبي للمريخ. رسائل البحوث الجيوفيزيائية: 43، 4172-4179

قراءة إضافية

  • R. Croci et al. - تصميم وتشغيل SHARAD" - IGARSS 2007 Proceedings، برشلونة، 2007.]
  • صفحة SHARAD على موقع Mars Reconnaissance Orbiter
  • صفحة SHARAD على موقع Agenzia Spaziale Italiana
  • ملف تعريف أداة ناسا PDS لـ SHARAD
  • موقع ويب SHARAD الخاص بـ PSI-host
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=شاراد&oldid=1249625723"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate