Wednesday, 13 April 2022

UAE and US Mars missions to collaborate on science data analysis


Emirates Mars Mission and MAVEN finalize plans to facilitate data exchange to maximise scientific return from Mars missions

 

Dubai-UAE: 12 April 2022 – The Emirates Mars Mission, the first interplanetary exploration undertaken by an Arab nation, has finalised a science data analysis collaboration initiative with NASA’s MAVEN Mars Mission, which will pave the way towards greater scientific collaboration and data exchange between the two missions.

The partnership enables the sharing and collaborative analysis of data and observations made by the Emirates Mars Mission’s (EMM) Hope Probe and NASA’s MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) project and will enhance scientific returns from both spacecraft, which are currently orbiting Mars and observing the Red Planet’s atmosphere. The arrangement is expected to add significant value to both EMM and MAVEN and the global scientific communities analysing the data the missions are collecting.

“Since the inception of EMM, the project has been defined by strong international collaborations and partnerships. The opportunity to work alongside other Mars missions and derive greater insights by sharing our observations and working together to fit together the pieces of the puzzle is one we are delighted to take. The complementarity of EMM and MAVEN means we can truly gain a bigger picture together.” said Omran Sharaf, Project Director of the Emirates Mars Mission.  

MAVEN completed its Mars orbit insertion in 2014. Its mission is to investigate the upper atmosphere and ionosphere of Mars, offering an insight into how the planet’s climate has changed over time.

“MAVEN and EMM are each exploring different aspects of the Martian atmosphere and upper-atmosphere system. Combined, we will have a much better understanding of the coupling between the two and the influence of the lower atmosphere on escape to space of gas from the upper atmosphere”, said Shannon Curry, Research scientist in planetary sciences at the University of California, Berkeley and MAVEN Principal Investigator.

The Emirates Mars Mission’s Hope Probe, which entered Mars orbit on 9 February  2021, is studying the relationship between the upper layer and lower regions of the Martian atmosphere, giving the international science community full access to a holistic view of the planet’s atmosphere at different times of the day, through different seasons.

Sharaf added: “EMM science complements MAVEN and the Hope probe was designed to answer scientific objectives aligned directly with MEPAG goals. Its observations were always designed to provide new insights that weren’t possible from past Mars missions. Now, by combining the two datasets from the EMM and MAVEN missions and analysing the results together, we can build a powerful response to many fundamental questions we have about Mars and the evolution and dynamics of its atmosphere.”

EMM was designed to answer a number of objectives defined by the global grouping of Mars scientists and researchers, MEPAG - the Mars Exploration Program Analysis Group. Following on from MAVEN and other previous missions, Hope set out to measure the global, diurnal and seasonal response of the Martian atmosphere to solar forcing; the atmospheric conditions relating to the rate of atmospheric escape – particularly of Hydrogen and Oxygen and the temporal and spatial behaviour of Mars’ exosphere. With early results showing exciting observations of Mars’ discrete aurora and additional bandwidth and resources available to encompass additional observations, further measurements of auroral phenomena have been brought into the mission’s goals, extending its capabilities beyond Hope’s planned goals.

Mars Hope carries three instruments:

EXI – The Emirates eXploration Imager digital camera captures images of Mars with a resolution of 2 to 4 km along with measuring the amount of water ice and ozone in the lower atmosphere through the UV bands.

EMIRS – The Emirates Mars InfraRed Spectrometer measures the emitted energy from the martian surface and atmosphere, deriving the global distribution of dust, ice cloud, and water vapor in the Martian lower atmosphere.

EMUS – The Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer measures oxygen and carbon monoxide in the thermosphere and the variability of hydrogen and oxygen in the exosphere.

EMM and the Hope Probe are the culmination of a knowledge transfer and development effort that started in 2006, which has seen Emirati engineers working with partners around the world to develop the UAE’s spacecraft design, engineering, and manufacturing capabilities.

Weighing some 1,350 kg, and approximately the size of a small SUV, the spacecraft was designed and developed by Mohammed bin Rashid Space Centre (MBRSC) engineers working with academic partners, including the Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) at the University of Colorado, Boulder; Arizona State University and the University of California, Berkeley.

The MAVEN mission is managed by NASA’s Goddard Space Flight Center for the Principal Investigator at the University of California at Berkeley.  Spacecraft operations are carried out by Lockheed Martin, and science operations by the University of Colorado’s Laboratory for Atmospheric and Space Physics.



 إبرام اتفاقية بين مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ ومهمة مافن التابعة لـ"ناسا"
تعاون إماراتي أمريكي لتحليل البيانات العلمية الخاصة باستكشاف المريخ

الجانبان يستكملان خططاً لتسهيل تبادل البيانات بهدف جني أقصى العوائد العلمية الممكنة من مهمات استكشاف المريخ

دبي: 12 أبريل 2022: أبرم مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل"، أول مهمة لاستكشاف الكواكب تقودها دولة عربية، اتفاقية تعاون مع مهمة "مافن" لاستكشاف المريخ التابعة لوكالة ناسا، تتمحور حول تحليل البيانات العلمية، وستمهد الطريق نحو تعاون علمي أوسع وتبادل أكبر للبيانات بين الطرفين.

كما تتيح الشراكة التعاون حول تحليل وتبادل البيانات والملاحظات التي توصل إليها مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ، ومشروع الغلاف الجوي للمريخ وتطوره المتقلب "مافن" التابع لناسا. كما ستعزز الشراكة العوائد العلمية من البيانات التي تجمعهما المركبتين الفضائيتين اللتين تدوران حالياً حول المريخ وتراقبان الغلاف الجوي للكوكب الأحمر. كما يُتوقع أن يضيف التعاون قيمة كبيرة لمشروع الإمارات لاستكشاف المريخ و"مافن" والأوساط العلمية العالمية التي تحلل البيانات التي تجمعها المهمتان الفضائيتان.

وكانت "مافن" قد أكملت عملية دخول المريخ عام 2014. وتتمثل مهمتها في استكشاف الغلاف الجوي العلوي والغلاف الأيوني للمريخ، وتقديم نظرة شاملة حول كيفية تغير مناخ الكوكب بمرور الوقت. و بينما يدير مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا مشروع "مافن" للمحقق الرئيسي في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. وتنفذ شركة لوكهيد مارتن عمليات المركبة الفضائية، بينما يتولى مختبر جامعة كولورادو لفيزياء الغلاف الجوي والفضاء مسؤولية العمليات العلمية.

وقال المهندس عمران شرف، مدير مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل": "استند المشروع منذ بدايته إلى التعاون والشراكات الدولية المتينة. وتسعدنا فرصة العمل مع مهمات استكشاف المريخ الأخرى واستخلاص رؤى أوسع عبر مشاركة مشاهداتنا والتعاون لحل ألغاز الفضاء معاً. ويعني تكامل مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ مع "مافن" أننا يمكننا فعلاً التوصل إلى صورة شاملة معاً حول مناخ الكوكب الأحمر وغلافه الجوي".

وأضاف: "يضيف كل من مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ ومشروع "مافن" بيانات علمية فريدة عن الكوكب الأحمر. حيث صُمم مسبار الأمل للإجابة على أهداف علمية متوافقة لأهداف مجموعة تحليل برنامج استكشاف المريخ MEPAG، وطورت عمليات المسبار الأمل العلمية في المدار لتقديم ملاحظات جديدة لم تكن ممكنة من مهمات المريخ السابقة. والآن، عبر الجمع بين مجموعتي البيانات من المهمتين وتحليل النتائج معاً، يمكننا صياغة إجابات أفضل لعدة أسئلة أساسية لدينا حول المريخ وتطورات وديناميكيات غلافه الجوي".

وبدورها، قالت شانون كاري، عالمة الأبحاث في علوم الكواكب لدى جامعة كاليفورنيا بيركلي في الولايات المتحدة والمحققة الرئيسية في مشروع "مافن": "تستكشف مافن ومشروع الإمارات لاستكشاف المريخ جوانباً مختلفة من الغلاف الجوي للمريخ ونظام غلافه الجوي العلوي. وبدمج البيانات من المشروعين معاً، سنحصل على فهم أفضل بكثير للاقتران بين الاثنين وتأثير الغلاف الجوي السفلي على خروج الغاز من الغلاف الجوي العلوي إلى الفضاء".

ويدرس مسبار الأمل الذي دخل مدار المريخ يوم 9 فبراير 2021، العلاقة بين الطبقة العليا والمناطق السفلى من الغلاف الجوي للمريخ، مما يتيح للمجتمع العلمي الدولي الوصول الكامل لرؤية شاملة للغلاف الجوي للكوكب في أوقات مختلفة من اليوم، عبر المواسم المختلفة.

وصُمم مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل" لتحقيق أهداف عديدة وضعتها مجموعة تحليل برنامج استكشاف المريخ، وهو التجمع العالمي لعلماء وباحثي المريخ. وانطلاقاً من مسيرة "مافن" ومهمات سابقة أخرى، يهدف مسبار الأمل لقياس استجابة الغلاف الجوي للمريخ اليومية والموسمية للتأثيرات الشمسية بما في ذلك الظروف الجوية المتعلقة بمعدل تلاشي الغلاف الجوي، خصوصاً الهيدروجين والأوكسجين والسلوك الزماني والمكاني لغلاف المريخ الخارجي. وتظهر النتائج المبكرة مشاهدات مثيرة حول الشفق المنفصل للمريخ مع تخصيص نطاق أوسع و موارد لتحقيق ملاحظات علمية جديدة للشفق المنفصل، مما جعل مسبار الأمل يتجاوز أهدافه العلمية المخطط لها.

ويحمل مسبار الأمل ثلاثة أجهزة: هي كاميرا الاستكشاف EXI وهي كاميرا رقمية تلتقط صوراً للمريخ بدقة تتراوح ما بين 2 و 4 كيلومترات، كما تقيس كميات الجليد والأوزون في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي باستخدام حزم الأشعة فوق البنفسجية.

أما المقياس الطيفي بالأشعة تحت الحمراء EMIRS فيقيس الطاقة المنبعثة من سطح المريخ وغلافه الجوي، ثم يستخلص من ذلك التوزع العام للغبار وسحب الجليد وبخار الماء في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي المريخي بالإضافة لدرجات الحرارة.

وبالنسبة إلى المقياس الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية EMUS فهو يقيس الأوكسجين وأول أكسيد الكربون في الطبقة الحرارية من الغلاف الجوي، وتغيرات الهيدروجين والأوكسجين في الطبقة العليا من الغلاف الجوي للكوكب الأحمر.

ويعد مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل" تتويجاً لجهود نقل المعرفة والتطوير في قطاع الفضاء والتي بدأت في دولة الإمارات عام 2006، وشهدت عمل كوادر إماراتية مع شركاء من كل أنحاء العالم لتطوير القدرات الخاصة بتصميم وهندسة وتصنيع المركبات الفضائية في الدولة.

ويبلغ وزن المسبار حوالي 1,350 كيلوغراماً، وهو تقريباً بحجم سيارة دفع رباعي صغيرة، وصممه وطوّره مهندسو مركز محمد بن راشد للفضاء بالتعاون مع شركاء أكاديميين في مختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء في جامعة كولورادو بولدر، وجامعة ولاية أريزونا، وجامعة كاليفورنيا بيركلي.


=