Vor über zehn Jahren, am 19. Februar 2002, begann das Thermal Emission Imaging System (THEMIS), eine Kamera an Bord der NASA-Sonde Mars Odyssey, mit der wissenschaftlichen Beobachtung des Roten Planeten. Seitdem hat die Kamera den Mars fast 45.000 mal umkreist und dabei mehr als eine halbe Million Aufnahmen in infraroten und sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichts angefertigt.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL. Vertont von Peter Rittinger.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, Los Alamos National Laboratory)
Die am 7. April 2001 von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA an Bord einer Delta-II-Trägerrakete gestartete Raumsonde Mars Odyssey erreichte den Mars am 24. Oktober 2001 und trat unmittelbar darauf in eine Umlaufbahn um unseren äußeren Nachbarplaneten ein. In den folgenden Monaten reduzierte die Raumsonde mit Hilfe eines komplizierten Aerobreaking-Manövers ihre Geschwindigkeit und senkte so die Höhe der Umlaufbahn immer weiter ab (Raumfahrer.net berichtete).
Am 19. Februar 2002 – also vor mittlerweile über zehn Jahren – begann die THEMIS-Kamera, eines von drei wissenschaftlichen Instrumenten an Bord von Mars Odyssey, mit dem wissenschaftlichen Vollbetrieb. Seitdem hat der Orbiter den Mars fast 45.000 Mal umkreist. Im selben Zeitraum hat die THEMIS-Kamera mehr als 500.000 Bilder im infraroten und sichtbaren Wellenlängenbereich angefertigt und an das Mars Odyssey-Kontrollzentrum am Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt.
„THEMIS hat sich als ein wahres Arbeitstier erwiesen“, so Philip Christensen von der Arizona State University (ASU) in Tempe/USA, der Principal Investigator und Konstrukteur der Kamera. „Besonders erfreulich ist dabei die Bandbreite der Entdeckungen, welche mit dem Instrument gelangen.“
Besonders erwähnenswert sind hierbei die folgenden Entdeckungen:
- Bestätigung von Mineralablagerungen am Landeplatz des Marsrovers Opportunity
- Entdeckung von Kohlendioxid-Jets im Bereich der südlichen Polarkappe des Mars während des dortigen Frühlings
- Nachweis von Chloridsalzen in verschiedenen Regionen auf der Marsoberfläche
- Erstellung einer globalen Karte des Mars in hoher Auflösung
- Hilfestellung bei der Suche nach einem sicheren Landeplatz für den Marslander Phoenix
- Kontinuierliche Beobachtung von Staubaktivitäten in der Marsatmosphäre
- Nachweis, dass der Krater Aram Chaos einstmals einen See beherbergte
- Nachweis diverser durch Wassereinfluss geformter Talsysteme
- Nachweis von Dazit, einem zuvor nicht auf dem Mars bekannten magmatischen Gesteinstyp
Die THEMIS-Kamera erfasst die Marsoberfläche in fünf Spektralbereichen des sichtbaren Lichts und in zehn Spektralbereichen des infraroten Lichts.
Durch den Vergleich der Infrarot-Aufnahmen, welche während des Marstages angefertigt wurden, mit den Infrarot-Nachtaufnahmen der gleichen Region lässt sich aufgrund der gewählten Wellenlängenbereiche die Verteilung von Mineralien auf der Marsoberfläche ermitteln (Raumfahrer.net berichtete). Weitere wissenschaftliche Missionsschwerpunkte sind die Messung der kosmischen Strahlung im niedrigen Marsorbit und die Erfassung der Verteilung von Wassereisvorkommen in den obersten Bodenschichten des Mars.
Das nebenstehende Foto wurde am 19. Februar 2012 – also auf den Tag genau 10 Jahre nach der Inbetriebnahme – mit der THEMIS-Kamera angefertigt. Die Aufnahme zeigt einen 19 x 52 Kilometer großen Teilausschnitt der Region Nepenthes Mensae im sichtbaren Licht. Die Nepenthes Mensae befinden sich südwestlich der Elysium-Vulkanregion und bilden eine Übergangszone zwischen dem südlichen Hochland und dem nördlichen Tiefland des Mars. Die Region ist durch steile Geländekanten und zahlreiche tafelbergartige Erhebungen – daher die Bezeichnung Mensae – charakterisiert.
Aufgrund des wissenschaftlichen Erfolges wurde die Mission, welche eigentlich laut den ursprünglichen Planungen bereits im August 2004 enden sollte, von der NASA bisher viermal verlängert – zuletzt bis zum September 2012. Laut Philip Christensen befinden sich sowohl die THEMIS-Kamera als auch der Orbiter in einem „exzellenten Zustand“ und können eventuell noch über mehrere Jahre erfolgreich weiter betrieben werden.
Dies würde nicht zuletzt auch den Rovermissionen auf der Marsoberfläche zugute kommen. Mars Odyssey fungiert seit der Landung des Rovers Opportunity im Januar 2004 als primäre Datenrelaisstation zwischen diesem und dem JPL-Kontrollzentrum in Pasadena, wobei über 90 Prozent der zwischen der Erde und Opportunity ausgetauschten Daten den „Umweg“ über Mars Odyssey nahmen. Der Orbiter könnte nach der Landung des Rovers Curiosity, welche am 6. August 2012 erfolgen wird, auch bei dessen Mission eine ähnlich wichtige Rolle einnehmen.
Die Mission Mars Odyssey wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech), im Auftrag des Direktorats für wissenschaftliche Missionen der NASA in Washington, DC geleitet.
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