Phobos (Mond) - Phobos (moon)
 Verbessertes Farbbild von Phobos vom Mars Reconnaissance Orbiter mit Stickney-Krater rechts
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| Entdeckung | |
|---|---|
| Entdeckt von | Asaph Halle |
| Entdeckungsdatum | 18. August 1877 |
| Bezeichnungen | |
Bezeichnung |
Mars ich |
| Aussprache | / F oʊ b ɒ s / oder / f oʊ b ə s / |
Benannt nach |
βος |
| Adjektive | Phobian / f oʊ b i Ə n / |
| Orbitale Eigenschaften | |
| Epoche J2000 | |
| Periapsis | 9 236 0,53 km |
| Apoapsis | 9 517 0,58 km |
| 9376 km (2,76 Marsradien / 1,472 Erdradien) | |
| Exzentrizität | 0,0151 |
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0,318 910 23 Tage (7 Std. 39 Min. 12 Sek.) |
|
Durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit
|
2.138 km/s |
| Neigung | 1,093° (zum Mars-Äquator) 0,046° (zur lokalen Laplace-Ebene ) 26,04° (zur Ekliptik ) |
| Satellit von | Mars |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Maße | 27 × 22 × 18 km² |
Mittlerer Radius |
11.2667 km (1.769 41 m Erden ) |
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1 548 0,3 km 2 (3,03545 μ Erde) |
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| Volumen |
5 783 0,61 km 3 (5.339 33 n Erden ) |
| Masse |
1,0659 × 10 16 kg (1.784 77 nErden ) |
Mittlere Dichte
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1,876 g / cm 3 |
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0,0057 m / s 2 (581,4 μ g ) |
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| 11,39 m/s (41 km/h) |
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| Synchron | |
Äquatoriale Rotationsgeschwindigkeit |
11,0 km/h (6,8 mph) (auf der längsten Achse) |
| 0° | |
| Albedo | 0,071 ± 0,012 |
| Temperatur | 233 K |
| 11,8 | |
Phobos ( / f oʊ b ɒ s / ; systematische Bezeichnung : Mars I ) ist die innerste und die größere der beiden natürlichen Satelliten von Mars , die andere Deimos . Beide Monde wurden 1877 vom amerikanischen Astronomen Asaph Hall entdeckt . Phobos ist nach dem griechischen Gott Phobos , einem Sohn von Ares (Mars) und Aphrodite (Venus) und Zwillingsbruder von Deimos benannt . Phobos war der Gott und die Personifizierung von Angst und Panik ( vgl. Phobie ).
Phobos ist ein kleines, unregelmäßig geformtes Objekt mit einem mittleren Radius von 11 km. Phobos umkreist 6.000 km (3.700 Meilen) von der Marsoberfläche, näher an seinem Primärkörper als jeder andere bekannte planetarische Mond . Es ist so nah, dass es den Mars viel schneller umkreist, als sich der Mars dreht, und eine Umlaufbahn in nur 7 Stunden und 39 Minuten vollendet. Infolgedessen scheint es von der Oberfläche des Mars im Westen aufzusteigen, sich in 4 Stunden und 15 Minuten oder weniger über den Himmel zu bewegen und zweimal an jedem Marstag im Osten unterzugehen .
Phobos ist mit einer Albedo von nur 0,071 einer der am wenigsten reflektierenden Körper im Sonnensystem . Die Oberflächentemperaturen reichen von etwa -4 °C (25 °F) auf der sonnenbeschienenen Seite bis -112 °C (-170 °F) auf der Schattenseite. Die Begrenzungsfläche ist der große Einschlagskrater , Stickney , die einen wesentlichen Anteil an der Mondoberfläche einnimmt. Im November 2018 kamen Astronomen zu dem Schluss, dass die vielen Rillen auf Phobos durch Felsbrocken verursacht wurden, die vom Asteroideneinschlag ausgestoßen wurden, der Stickney schuf und auf der Mondoberfläche herumrollte. Eine alternative Theorie besagt, dass die Rillen Dehnungsstreifen sind, die durch Gezeitenkräfte verursacht werden.
Bilder und Modelle deuten darauf hin, dass Phobos ein Trümmerhaufen sein könnte, der von einer dünnen Kruste zusammengehalten wird, die durch Gezeitenwechselwirkungen auseinandergerissen wird . Phobos nähert sich dem Mars um etwa 2 Zentimeter pro Jahr, und es wird vorhergesagt, dass er innerhalb von 30 bis 50 Millionen Jahren entweder mit dem Planeten kollidiert oder in einen Planetenring zerfällt .
Entdeckung
Phobos entdeckt wurde vom Astronomen Asaph Hall am 18. August 1877 an der United States Naval Observatory in Washington, DC , bei etwa 9.14 Greenwich Mean Time (zeitgenössischen Quellen, die Pre-1925 mit astronomischer Konvention , die den Tag am Mittag begann, gibt die Zeitpunkt der Entdeckung als 17. August um 16:06 Uhr Washington Mean Time , dh 18. August 04:06 in der modernen Konvention). Hall hatte Deimos , den anderen Mond des Mars, wenige Tage zuvor am 12. August 1877 gegen 07:48 UTC entdeckt. Die Namen, die ursprünglich Phobus und Deimus geschrieben wurden, wurden von Henry Madan (1838-1901), Wissenschaftsmeister am Eton College , vorgeschlagen, basierend auf der griechischen Mythologie, in der Phobos ein Gefährte des Gottes Ares ist .
Physikalische Eigenschaften
130–270 K (−143 – −3 °C; −226–26 °F)
200–300 K (−73–27 °C; −100–80 °F)
Phobos hat Abmessungen von 27 km × 22 km × 18 km und behält zu wenig Masse, um unter seiner eigenen Schwerkraft gerundet zu werden. Phobos besitzt aufgrund seiner geringen Masse und der geringen Schwerkraft keine Atmosphäre . Mit einer Albedo von etwa 0,071 ist er einer der am wenigsten reflektierenden Körper im Sonnensystem. Infrarotspektren zeigen, dass es kohlenstoffreiches Material enthält, das in kohlenstoffhaltigen Chondriten gefunden wird . Stattdessen weist seine Zusammensetzung Ähnlichkeiten mit der der Marsoberfläche auf. Die Dichte von Phobos ist zu gering, um ein festes Gestein zu sein, und es ist bekannt, dass es eine erhebliche Porosität aufweist . Diese Ergebnisse führten zu der Annahme, dass Phobos ein beträchtliches Eisreservoir enthalten könnte. Spektralbeobachtungen deuten darauf hin, dass der Regolith- Oberflächenschicht keine Hydratation vorliegt, aber Eis unter dem Regolith ist nicht auszuschließen.
Im Gegensatz zu Deimos ist Phobos stark verkratert, wobei einer der Krater in der Nähe des Äquators trotz der geringen Größe des Mondes einen zentralen Gipfel hat. Der bekannteste davon ist der Krater Stickney (benannt nach der Frau von Asaph Hall, Angeline Stickney Hall , Stickney ist ihr Mädchenname), ein großer Einschlagskrater mit einem Durchmesser von etwa 9 km (5,6 Meilen), der einen erheblichen Teil des Mondes einnimmt Oberfläche. Wie bei Mimas ' Krater Herschel muss der Einschlag, der Stickney erschuf, Phobos beinahe zerschmettert haben.
Viele Rillen und Schlieren bedecken auch die seltsam geformte Oberfläche. Die Rillen sind in der Regel weniger als 30 Meter (98 Fuß) tief, 100 bis 200 Meter (330 bis 660 Fuß) breit und bis zu 20 Kilometer (12 Meilen) lang Auswirkungen, die Stickney geschaffen haben. Die Analyse der Ergebnisse der Raumsonde Mars Express ergab jedoch, dass die Rillen tatsächlich nicht radial zu Stickney verlaufen, sondern auf der führenden Spitze von Phobos in seiner Umlaufbahn (die nicht weit von Stickney entfernt ist) zentriert sind. Forscher vermuten, dass sie durch Material ausgegraben wurden, das bei Einschlägen auf der Marsoberfläche ins All geschleudert wurde. Die auf diese Weise gebildeten Rillen bilden sich als Kraterketten , die alle verschwinden, wenn man sich der hinteren Spitze von Phobos nähert. Sie wurden in 12 oder mehr Familien unterschiedlichen Alters gruppiert, die vermutlich mindestens 12 Mars-Einschlagsereignisse repräsentieren. Im November 2018 kamen die Astronomen jedoch nach weiteren rechnerischen Wahrscheinlichkeitsanalysen zu dem Schluss, dass die vielen Rillen auf Phobos durch Felsbrocken verursacht wurden, die vom Asteroideneinschlag ausgestoßen wurden, der den Stickney-Krater schuf. Diese Felsbrocken rollten in einem vorhersehbaren Muster auf der Mondoberfläche.
Von Phobos und Deimos produzierte schwache Staubringe wurden lange vorhergesagt, aber Versuche, diese Ringe zu beobachten, sind bisher gescheitert. Jüngste Bilder von Mars Global Surveyor zeigen, dass Phobos mit einer mindestens 100 Meter dicken Schicht aus feinkörnigem Regolith bedeckt ist ; Es wird angenommen, dass es durch Einschläge anderer Körper entstanden ist, aber es ist nicht bekannt, wie das Material fast ohne Schwerkraft an einem Objekt haftete.
Der einzigartige Kaidun-Meteorit , der 1980 auf einen sowjetischen Militärstützpunkt im Jemen fiel , wurde als ein Stück Phobos vermutet, aber dies war schwer zu überprüfen, da wenig über die genaue Zusammensetzung von Phobos bekannt ist.
Eine Person, die auf der Erde 68 Kilogramm (150 Pfund) wiegt, würde auf der Oberfläche von Phobos etwa 40 Gramm (2 Unzen) wiegen.
Benannte geologische Merkmale
Geologische Merkmale auf Phobos sind benannt nach den Astronomen , die studiert Phobos und Menschen und Orten von Jonathan Swift ‚s Gullivers Reisen .
Krater auf Phobos
Eine Reihe von Kratern wurden benannt und sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
| Krater | Koordinaten |
Durchmesser (km) |
Zulassung Jahr |
Namensgeber | Ref | Kommentierte Karte |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Clusterl | 60°N 91°W / 60°N 91°W | 3.4 | 2006 | Charakter in Lilliput, der Flimnap in Jonathan Swifts Roman Gullivers Reisen informiert, dass seine Frau Gulliver privat besucht hat | WGPSN | |
| D'Arrest | 39°S 179°W / 39°S 179°W | 2.1 | 1973 | Heinrich Louis d'Arrest ; deutsch/dänischer Astronom (1822–1875) | WGPSN | |
| Drunlo | 36°30′N 92°00′W / 36,5°N 92°W | 4.2 | 2006 | Charakter in Lilliput, der Flimnap informierte, dass seine Frau Gulliver privat in Gullivers Reisen besucht hatte | WGPSN | |
| Flimnap | 60°N 10°E / 60°N 10°E | 1,5 | 2006 | Schatzmeister von Lilliput in Gullivers Reisen | WGPSN | |
| Grillrig | 81°N 165° O / 81°N 165°O | 2.6 | 2006 | Gulliver wurde Gulliver von der Bauerntochter Glumdalclitch im Riesenland Brobdingnag in Gullivers Reisen gegeben | WGPSN | |
| Gulliver | 62°N 163°W / 62°N 163°W | 5,5 | 2006 | Lemuel Gulliver ; Chirurgenkapitän und Reisender in Gullivers Reisen | WGPSN | |
| Saal | 80°S 150°E / 80°S 150°E | 5,4 | 1973 | Asaph-Halle ; Amerikanischer Astronom, Entdecker von Phobos und Deimos (1829–1907) | WGPSN | |
| Limtoc | 11°S 54°W / 11°S 54°W | 2 | 2006 | General in Lilliput, der in Gullivers Reisen Anklagepunkte gegen Gulliver vorbereitete | WGPSN | |
| Öpik | 7°S 63°E / 7°S 63°E | 2 | 2011 | Ernst J. Öpik , estnischer Astronom (1893–1985) | WGPSN | |
| Weiterverkauf | 41°N 39°W / 41°N 39°W | 2.9 | 2006 | Sekretär für Privatangelegenheiten in Lilliput; Gullivers Freund in Gullivers Reisen | WGPSN | |
| Roche | 53°N 177°E / 53°N 177°E | 2.3 | 1973 | douard Roche ; französischer Astronom (1820–1883) | WGPSN | |
| Scharflos | 27°30′S 154°00′W / 27,5°S 154°W | 1,8 | 1973 | Bevan Scharflos ; US-amerikanischer Astronom (1904–1950) | WGPSN | |
| Schklowski | 24° N 112° O / 24° N 112° O | 2 | 2011 | Iosif Shklovsky , sowjetischer Astronom (1916–1985) | WGPSN | |
| Skyresh | 52°30′N 40°00′E / 52,5°N 40°E | 1,5 | 2006 | Skyresh-Bolgolam; Hochadmiral des Liliputrats, der sich Gullivers Plädoyer für Freiheit widersetzte und ihn beschuldigte, ein Verräter in Gullivers Reisen zu sein | WGPSN | |
| Stickney | 1°N 49°W / 1°N 49°W | 9 | 1973 | Angeline Stickney (1830–1892); Ehefrau des amerikanischen Astronomen Asaph Hall (oben) | WGPSN | |
| Todd | 9°S 153°W / 9°S 153°W | 2.6 | 1973 | David PeckTodd ; US-amerikanischer Astronom (1855–1939) | WGPSN | |
| Wendell | 1°S 132°W / 1°S 132°W | 1.7 | 1973 | Oliver Wendell ; US-amerikanischer Astronom (1845-1912) | WGPSN |
Andere benannte Funktionen
Es gibt eine namens Regio , Laputa Regio , und eine namens Planitia , Lagado Planitia ; beide sind nach Orten in Gullivers Reisen benannt (die fiktive Laputa , eine fliegende Insel, und Lagado , die imaginäre Hauptstadt der fiktiven Nation Balnibarbi ). Der einzige benannte Grat auf Phobos ist Kepler Dorsum , benannt nach dem Astronomen Johannes Kepler .
Orbitale Eigenschaften
Die Bahnbewegung von Phobos wurde intensiv untersucht, was ihn in Bezug auf die abgeschlossenen Umlaufbahnen zum "am besten untersuchten natürlichen Satelliten im Sonnensystem" macht. Seine enge Umlaufbahn um den Mars erzeugt einige ungewöhnliche Effekte. Mit einer Höhe von 5.989 km (3.721 Meilen) umkreist Phobos den Mars unterhalb des synchronen Bahnradius, was bedeutet, dass er sich schneller um den Mars bewegt, als sich der Mars selbst dreht. Daher geht es aus der Sicht eines Beobachters auf der Marsoberfläche im Westen auf, bewegt sich vergleichsweise schnell über den Himmel (in 4 h 15 min oder weniger) und geht im Osten etwa zweimal an jedem Marstag (jeden 11h 6min). Da es sich nahe der Oberfläche befindet und sich auf einer äquatorialen Umlaufbahn befindet, kann es ab Breitengraden von mehr als 70,4° nicht über dem Horizont gesehen werden . Seine Umlaufbahn ist so niedrig, dass sein Winkeldurchmesser , wie er von einem Beobachter auf dem Mars gesehen wird, mit seiner Position am Himmel sichtbar variiert. Am Horizont gesehen ist Phobos etwa 0,14° breit; im Zenit ist es 0,2°, ein Drittel so breit wie der Vollmond von der Erde aus gesehen . Im Vergleich dazu hat die Sonne am Marshimmel eine scheinbare Größe von etwa 0,35°. Phobos ist Phasen, da sie vom Mars zu beobachten, nehmen 0,3191 Tage (der Phobos synodische Zeit) ihren Lauf nehmen , nur maximal 13 Sekunden länger als die Phobos siderisch Zeit . Von Phobos aus gesehen, würde der Mars 6.400-mal größer und 2.500-mal heller erscheinen als der Vollmond von der Erde aus und würde ein Viertel der Breite einer Himmelshalbkugel einnehmen.
Sonnentransite
Ein Beobachter, der sich auf der Marsoberfläche befindet und Phobos beobachten kann, würde regelmäßige Transite von Phobos über die Sonne sehen. Mehrere dieser Transite wurden vom Mars Rover Opportunity fotografiert . Während der Transite wird der Schatten von Phobos auf die Oberfläche des Mars geworfen; ein Ereignis, das von mehreren Raumfahrzeugen fotografiert wurde. Phobos ist nicht groß genug, um die Sonnenscheibe zu bedecken, und kann daher keine totale Sonnenfinsternis verursachen .
Vorhergesagte Zerstörung
Durch die Gezeitenverzögerung verringert sich der Bahnradius von Phobos allmählich alle 100 Jahre um etwa zwei Meter, und mit abnehmendem Bahnradius steigt die Wahrscheinlichkeit eines Aufbrechens aufgrund von Gezeitenkräften , geschätzt in etwa 30 bis 50 Millionen Jahren, wobei die Schätzung einer Studie auf etwa 43 Millionen Jahre liegt Jahre.
Die Furchen von Phobos wurden lange Zeit für Brüche gehalten, die durch den Einschlag verursacht wurden, der den Stickney-Krater bildete . Andere Modellierungen, die seit den 1970er Jahren vorgeschlagen wurden, unterstützen die Idee, dass die Rillen eher "Dehnungsstreifen" sind, die auftreten, wenn Phobos durch Gezeitenkräfte verformt wird, aber im Jahr 2015, als die Gezeitenkräfte berechnet und in einem neuen Modell verwendet wurden, waren die Spannungen zu schwach einen massiven Mond dieser Größe zu zerbrechen, es sei denn, Phobos ist ein Schutthaufen, der von einer etwa 100 m dicken Schicht aus pulverförmigem Regolith umgeben ist. Die für dieses Modell berechneten Stressfrakturen stimmen mit den Rillen auf Phobos überein. Das Modell wird durch die Entdeckung gestützt, dass einige der Rillen jünger sind als andere, was bedeutet, dass der Prozess, der die Rillen erzeugt, im Gange ist.
Angesichts der unregelmäßigen Form von Phobos und der Annahme, dass es sich um einen Trümmerhaufen (insbesondere einen Mohr-Coulomb-Körper ) handelt, wird er schließlich aufgrund der Gezeitenkräfte aufbrechen, wenn er ungefähr 2,1 Marsradien erreicht. Wenn Phobos zerbrochen ist, bildet es einen Planetenring um den Mars. Dieser vorhergesagte Ring kann 1 Million bis 100 Millionen Jahre dauern. Der Anteil der Masse von Phobos, der den Ring bildet, hängt von der unbekannten inneren Struktur von Phobos ab. Loses, schwach gebundenes Material bildet den Ring. Komponenten von Phobos mit starker Kohäsion werden dem Aufbrechen der Gezeiten entkommen und in die Marsatmosphäre eintreten.
Herkunft
Der Ursprung der Marsmonde ist immer noch umstritten. Phobos und Deimos haben beide viel mit kohlenstoffhaltigen C-Typ-Asteroiden gemeinsam , wobei Spektren , Albedo und Dichte denen von C- oder D-Typ-Asteroiden sehr ähnlich sind. Aufgrund ihrer Ähnlichkeit besteht eine Hypothese darin, dass beide Monde eingefangene Hauptgürtel-Asteroiden sein könnten . Beide Monde haben sehr kreisförmige Umlaufbahnen, die fast genau in der Äquatorialebene des Mars liegen , und daher erfordert ein Fangursprung einen Mechanismus zum Zirkularisieren der anfänglich stark exzentrischen Umlaufbahn und zum Anpassen seiner Neigung in die Äquatorialebene, höchstwahrscheinlich durch eine Kombination von atmosphärischem Widerstand und Gezeiten Kräfte , obwohl nicht klar ist, ob Deimos genügend Zeit dafür zur Verfügung hat. Das Einfangen erfordert auch die Dissipation von Energie. Die aktuelle Marsatmosphäre ist zu dünn, um ein Objekt von Phobos-Größe durch atmosphärisches Bremsen einzufangen. Geoffrey A. Landis hat darauf hingewiesen, dass die Einfangung stattgefunden haben könnte, wenn der ursprüngliche Körper ein binärer Asteroid war , der sich unter Gezeitenkräften trennte.
Phobos könnte ein Objekt der zweiten Generation des Sonnensystems sein, das nach der Entstehung des Mars in einer Umlaufbahn verschmolzen ist , anstatt sich gleichzeitig aus derselben Geburtswolke wie der Mars zu bilden.
Eine andere Hypothese ist, dass der Mars einst von vielen Phobos- und Deimos-großen Körpern umgeben war, die vielleicht durch eine Kollision mit einem großen Planetesimal in eine Umlaufbahn geschleudert wurden . Die hohe Porosität des Inneren von Phobos (basierend auf der Dichte von 1,88 g/cm 3 werden Hohlräume auf 25 bis 35 Prozent des Volumens von Phobos geschätzt) steht nicht im Einklang mit einem asteroidalen Ursprung. Beobachtungen von Phobos im thermischen Infrarot legen eine Zusammensetzung nahe, die hauptsächlich Schichtsilikate enthält , die von der Marsoberfläche bekannt sind. Die Spektren unterscheiden sich von denen aller Klassen von Chondrit- Meteoriten und weisen wiederum von einem asteroidalen Ursprung weg. Beide Befunde stützen einen Ursprung von Phobos aus Material, das bei einem Einschlag auf dem Mars ausgestoßen wurde und in der Marsbahn reakkretiert wurde, ähnlich der vorherrschenden Theorie für die Entstehung des Erdmondes.
Einige Bereiche der Oberfläche sind rötlich, andere bläulich. Die Hypothese ist, dass die Schwerkraft des Mars dazu führt, dass sich der rötliche Regolith über die Oberfläche bewegt und relativ frisches, unverwittertes und bläuliches Material vom Mond freilegt, während der Regolith, der ihn im Laufe der Zeit bedeckt, aufgrund der Sonneneinstrahlung verwittert ist. Da sich das blaue Gestein von dem bekannten Marsgestein unterscheidet, könnte es der Theorie widersprechen, dass der Mond nach dem Aufprall eines großen Objekts aus übriggebliebenem Planetenmaterial gebildet wird.
Zuletzt haben Amirhossein Bagheri ( ETH Zürich ), Amir Khan ( ETH Zürich ), Michael Efroimsky ( US Naval Observatory ) und ihre Kollegen eine neue Hypothese zur Entstehung der Monde aufgestellt. Durch die Analyse der seismischen und orbitalen Daten der Mars InSight Mission und anderer Missionen schlugen sie vor, dass die Monde aus der Störung eines gemeinsamen Mutterkörpers vor etwa 1 bis 2,7 Milliarden Jahren entstanden sind. Der gemeinsame Stammvater von Phobos und Deimos wurde höchstwahrscheinlich von einem anderen Objekt getroffen und zerschmettert, um Phobos und Deimos zu bilden.
Shklovskys "Hohle Phobos"-Hypothese
In den späten 1950er und 1960er Jahren führten die ungewöhnlichen Bahneigenschaften von Phobos zu Spekulationen, dass es hohl sein könnte.
Um 1958 schlug der russische Astrophysiker Iosif Samuilovich Shklovsky , der die säkulare Beschleunigung der Bahnbewegung von Phobos untersuchte, eine "dünne Blech"-Struktur für Phobos vor, ein Vorschlag, der zu Spekulationen führte, dass Phobos künstlichen Ursprungs war. Shklovsky stützte seine Analyse auf Schätzungen der Dichte der oberen Marsatmosphäre und folgerte, dass Phobos sehr leicht sein musste, damit der schwache Bremseffekt die säkulare Beschleunigung erklären konnte – eine Berechnung ergab eine hohle Eisenkugel von 16 Kilometern (9,9 Meilen) ) breit, aber weniger als 6 cm dick. In einem Brief Februar 1960 an die Zeitschrift Astronautics , Fred Singer , dann Wissenschaftsberater von US - Präsident Dwight D. Eisenhower , sagte der Shklovsky Theorie:
Wenn sich der Satellit tatsächlich spiralförmig nach innen bewegt, wie aus astronomischen Beobachtungen abgeleitet, dann gibt es kaum eine Alternative zu der Hypothese, dass er hohl und daher vom Mars gemacht wurde. Das große „Wenn“ liegt in den astronomischen Beobachtungen; sie können durchaus im Irrtum sein. Da sie auf mehreren unabhängigen Messreihen basieren, die von verschiedenen Beobachtern mit unterschiedlichen Instrumenten im Abstand von Jahrzehnten durchgeführt wurden, können sie systematische Fehler beeinflusst haben.
Anschließend wurden die von Singer vorhergesagten systematischen Datenfehler festgestellt, und die Behauptung wurde in Frage gestellt, und genaue Messungen der bis 1969 verfügbaren Umlaufbahn zeigten, dass die Diskrepanz nicht bestand. Singers Kritik war gerechtfertigt, als frühere Studien entdeckten, dass ein überschätzter Wert von 5 cm/Jahr für die Höhenverlustrate verwendet wurde, der später auf 1,8 cm/Jahr revidiert wurde. Die säkulare Beschleunigung wird nun auf Gezeiteneffekte zurückgeführt, die in den früheren Studien nicht berücksichtigt wurden.
Die Dichte von Phobos wurde nun direkt von Raumfahrzeugen mit 1,887 g/cm 3 gemessen . Aktuelle Beobachtungen stimmen damit überein, dass Phobos ein Trümmerhaufen ist . Darüber hinaus zeigten Bilder der Viking- Sonden in den 1970er Jahren eindeutig ein natürliches Objekt und kein künstliches. Dennoch deuten Kartierungen der Mars-Express- Sonde und nachfolgende Volumenberechnungen auf das Vorhandensein von Hohlräumen hin und weisen darauf hin, dass es sich nicht um einen festen Gesteinsbrocken, sondern um einen porösen Körper handelt. Die Porosität von Phobos wurde mit 30% ± 5% berechnet, oder ein Viertel bis ein Drittel, wenn es leer ist.
Erkundung
Gestartete Missionen
Phobos wurde von mehreren Raumfahrzeugen, deren Hauptaufgabe darin bestand, den Mars zu fotografieren, in Nahaufnahme fotografiert. Die erste war Mariner 7 im Jahr 1969, gefolgt von Mariner 9 im Jahr 1971, Viking 1 im Jahr 1977, Phobos 2 im Jahr 1989 Mars Global Surveyor in den Jahren 1998 und 2003, Mars Express in den Jahren 2004, 2008, 2010 und 2019 und Mars Reconnaissance Orbiter im Jahr 2007 und 2008. Am 25. August 2005 machte der Spirit- Rover mit einem Energieüberschuss durch den Wind, der Staub von seinen Sonnenkollektoren bläst, mehrere Kurzbelichtungsfotos des Nachthimmels von der Marsoberfläche. Phobos und Deimos sind beide auf dem Foto deutlich zu sehen.
Die Sowjetunion führte das Phobos-Programm mit zwei Sonden durch, die beide im Juli 1988 erfolgreich gestartet wurden. Phobos 1 wurde im September 1988 durch einen irrtümlichen Befehl der Bodenkontrolle versehentlich abgeschaltet und ging verloren, während das Fahrzeug noch unterwegs war. Phobos 2 erreichte das Marssystem im Januar 1989 und nach der Übertragung einer kleinen Menge an Daten und Bildern, aber kurz vor Beginn der detaillierten Untersuchung der Oberfläche von Phobos, stellte die Sonde die Übertragung abrupt ein, entweder aufgrund eines Ausfalls des Bordcomputers oder des Funksenders , bereits mit Notstrom betrieben. Andere Mars-Missionen sammelten mehr Daten, aber es wurde keine spezielle Mission zur Probenrückgabe durchgeführt.
Die russische Raumfahrtbehörde hat im November 2011 eine Proberückkehrmission zu Phobos mit dem Namen Fobos-Grunt gestartet . Die Rückholkapsel enthielt auch ein lebenswissenschaftliches Experiment der Planetary Society , genannt Living Interplanetary Flight Experiment oder LIFE. Ein zweiter Beitrag zu dieser Mission war die China National Space Administration , die einen Vermessungssatelliten namens " Yinghuo-1 ", der in die Umlaufbahn des Mars gebracht worden wäre, sowie ein Bodenmahl- und Siebsystem für die wissenschaftliche Nutzlast der Phobos-Lander. Nach Erreichen der Erdumlaufbahn konnte die Fobos-Grunt- Sonde jedoch keine weiteren Verbrennungen auslösen, die sie zum Mars geschickt hätten. Versuche, die Sonde zu bergen, waren erfolglos und im Januar 2012 stürzte sie auf die Erde zurück.
Am 1. Juli 2020 konnte der Mars-Orbiter der Indian Space Research Organization Fotos des Körpers aus 4200 km Entfernung aufnehmen.
Berücksichtigte Missionen
1997 und 1998 wurde die Aladdin- Mission als Finalist im NASA Discovery Program ausgewählt . Der Plan war, sowohl Phobos als auch Deimos zu besuchen und Projektile auf die Satelliten abzufeuern. Die Sonde würde den Auswurf sammeln, während sie einen langsamen Vorbeiflug (~1 km/s) durchführte. Diese Proben würden drei Jahre später zur Untersuchung auf die Erde zurückgebracht. Der Hauptforscher war Dr. Carle Pieters von der Brown University . Die Gesamtkosten der Mission, einschließlich Trägerrakete und Operationen, betrugen 247,7 Millionen US-Dollar. Letztendlich war die gewählte Mission MESSENGER , eine Sonde zum Merkur.
2007 soll die europäische Luft- und Raumfahrttochter EADS Astrium eine Mission zu Phobos als Technologiedemonstrator entwickelt haben . Astrium war im Rahmen des Aurora-Programms der ESA an der Entwicklung eines Plans der Europäischen Weltraumorganisation für eine Probenrückführungsmission zum Mars beteiligt , und die Entsendung einer Mission zu Phobos mit seiner geringen Schwerkraft wurde als gute Gelegenheit angesehen, um die für den Einsatz erforderlichen Technologien zu testen und zu beweisen eine eventuelle Probenrückkehrmission zum Mars. Die Mission sollte 2016 beginnen, sollte drei Jahre dauern. Das Unternehmen plante, ein "Mutterschiff" zu verwenden, das von einem Ionenmotor angetrieben werden sollte , um einen Lander auf die Oberfläche von Phobos zu bringen. Der Lander würde einige Tests und Experimente durchführen, Proben in einer Kapsel sammeln, dann zum Mutterschiff zurückkehren und zur Erde zurückkehren, wo die Proben zur Gewinnung an der Oberfläche abgeworfen würden.
Vorgeschlagene Missionen
Im Jahr 2007 finanzierte die Canadian Space Agency eine Studie von Optech und dem Mars Institute für eine unbemannte Mission zu Phobos, bekannt als Phobos Reconnaissance and International Mars Exploration (PRIME). Ein vorgeschlagener Landeplatz für die PRIME-Sonde ist der „ Phobos-Monolith “, ein prominentes Objekt in der Nähe des Stickney-Kraters. Die PRIME-Mission würde aus einem Orbiter und einem Lander bestehen, und jeder würde 4 Instrumente tragen, um verschiedene Aspekte der Geologie von Phobos zu untersuchen. ` Im Jahr 2008 begann das NASA Glenn Research Center mit der Untersuchung einer Phobos- und Deimos-Probenrückgabemission, die solarelektrischen Antrieb verwenden würde. Aus der Studie entstand das Missionskonzept "Hall", eine Mission der New Frontiers- Klasse, die ab 2010 weiter untersucht wird.
Ein weiteres Konzept einer Proberückkehrmission von Phobos und Deimos ist OSIRIS-REx II , das die Heritage-Technologie der ersten OSIRIS-REx- Mission verwenden würde.
Ab Januar 2013 wird derzeit eine neue Phobos Surveyor- Mission in Zusammenarbeit mit der Stanford University , dem Jet Propulsion Laboratory der NASA und dem Massachusetts Institute of Technology entwickelt . Die Mission befindet sich derzeit in der Testphase und das Team von Stanford plant, die Mission zwischen 2023 und 2033 zu starten.
Im März 2014 wurde eine Mission der Discovery-Klasse vorgeschlagen, um bis 2021 einen Orbiter in die Marsumlaufbahn zu bringen, um Phobos und Deimos durch eine Reihe von engen Vorbeiflügen zu untersuchen. Die Mission heißt Phobos And Deimos & Mars Environment (PADME). Zwei weitere Phobos-Missionen, die für die Discovery 13-Auswahl vorgeschlagen wurden, beinhalteten eine Mission namens Merlin , die an Deimos vorbeifliegen würde, aber tatsächlich auf Phobos umkreiste und auf ihm landete, und eine andere ist Pandora, die sowohl Deimos als auch Phobos umkreisen würde.
Die japanische Agentur für Luft- und Raumfahrtforschung (JAXA) stellte am 9. Juni 2015 die Martian Moons Exploration (MMX) vor, eine Proberückkehrmission, die auf Phobos abzielt. MMX wird mehrmals landen und Proben von Phobos sammeln, zusammen mit Deimos-Vorbeiflugbeobachtungen und der Überwachung des Marsklimas. Durch die Verwendung eines Kernprobenahmemechanismus zielt das Raumfahrzeug darauf ab, eine Probenmenge von mindestens 10 g zu entnehmen . Auch NASA, ESA, DLR und CNES sind an dem Projekt beteiligt und werden wissenschaftliche Instrumente zur Verfügung stellen. Die USA werden das Neutronen- und Gammastrahlen-Spektrometer (NGRS) und Frankreich das Nah-IR-Spektrometer (NIRS4/MacrOmega) beisteuern. Obwohl die Mission zur Umsetzung ausgewählt wurde und sich nun über die Angebotsphase hinaus befindet, wurde die formelle Projektgenehmigung durch JAXA nach dem Missgeschick von Hitomi verschoben . Die Entwicklung und das Testen von Schlüsselkomponenten, einschließlich des Probenehmers, laufen derzeit. Ab 2017 soll MMX 2024 starten und fünf Jahre später zur Erde zurückkehren.
Russland plant, die Fobos-Grunt- Mission Ende der 2020er Jahre zu wiederholen , und die Europäische Weltraumorganisation prüft eine Probenrückgabemission für 2024 namens Phootprint .
Als Teil einer menschlichen Mission zum Mars
Phobos wurde als frühes Ziel für eine bemannte Mission zum Mars vorgeschlagen . Die Teleoperation von Roboteraufklärern auf dem Mars durch Menschen auf Phobos könnte ohne nennenswerte Zeitverzögerung durchgeführt werden, und Bedenken hinsichtlich des planetarischen Schutzes bei der frühen Erforschung des Mars könnten durch einen solchen Ansatz angegangen werden.
Phobos wurde als frühes Ziel für eine bemannte Mission zum Mars vorgeschlagen, da eine Landung auf Phobos erheblich weniger schwierig und teuer wäre als eine Landung auf der Marsoberfläche selbst. Ein Lander, der zum Mars fliegt, müsste in der Lage sein, ohne Unterstützungseinrichtungen in die Atmosphäre einzudringen und anschließend in die Umlaufbahn zurückzukehren, oder würde die Schaffung von Unterstützungseinrichtungen vor Ort erfordern . Ein Lander, der stattdessen für Phobos bestimmt ist, könnte auf Ausrüstung basieren, die für Mond- und Asteroidenlandungen entwickelt wurde . Außerdem ist es aufgrund Phobos des sehr schwachen Schwerkraft, die Delta-v erforderlich ist, um Land auf Phobos und Rückkehr ist nur 80% der für eine Reise erforderlich ist, um von der Oberfläche des Mondes .
Es wurde vorgeschlagen, dass der Sand von Phobos als wertvolles Material für die Aerobremsung während einer Marslandung dienen könnte . Eine relativ kleine Menge an chemischem Treibstoff, die von der Erde gebracht wurde, könnte verwendet werden, um eine große Menge Sand von der Oberfläche von Phobos auf eine Transferbahn zu heben. Dieser Sand könnte während des Abstiegsmanövers vor einem Raumfahrzeug freigesetzt werden und eine Verdichtung der Atmosphäre direkt vor dem Raumfahrzeug verursachen.
Während die menschliche Erforschung von Phobos als Katalysator für die menschliche Erforschung des Mars dienen könnte, könnte sie an sich wissenschaftlich wertvoll sein.
Siehe auch
- Liste der natürlichen Satelliten
- Liste der Missionen zu den Monden des Mars
- Phobos und Deimos in der Fiktion
- Phobos-Monolith
- Transit von Phobos vom Mars
Verweise
Externe Links
- Phobos-Profil auf der Sonnensystem-Explorationsstelle der NASA
- HiRISE Phobos
- USGS Phobos-Nomenklatur
- Asaph Hall und die Monde des Mars
- Flug um Phobos (Film)
- Animation von Phobos
- Skala von Phobos [1] [2]
- Mars Express-Ansicht von Phobos
- Phobos-Kartographie (MIIGAiK Extraterrestrial Laboratory)
