Opciones De Red Geofísica Ciencias Planetarias Decenal Del Estudio Marte Resumen Ejecutivo

Se realizaron varias sesiones de estudio del comercio para estudiar una amplia gama de arquitecturas de misión que podría

se encuentran, en diferentes grados, el Consejo Nacional de Investigación científica propuesto (NRC) de Marte de Panel Ciencia

objetivos de una red Geophysical Mars (MGN) misión. Nueve arquitecturas en total fueron investigados,

cinco de los cuales fueron dirigidos a New Frontiers misiones de clase. Dos misiones de clase Descubrimiento y dos

También se consideraron las Misiones de Oportunidad (MOO). Las arquitecturas consideradas variada en el tamaño de

redes desplegadas, de uno a tres estaciones. Tres diferentes de entrada, descenso y aterrizaje (EDL)

arquitecturas de descenso, bolsas de aire, y módulos de aterrizaje ásperas fueron impulsados considerado. Tres cruceros diferente

uno evaluó también fueron las arquitecturas en las que cada lander haría crucero desde la Tierra a Marte

independiente (flyers gratis), otro en el que tres módulos de aterrizaje se realizan en conjunto por un solo crucero

etapa, y, por último, una arquitectura de carga útil secundaria en la que un módulo de aterrizaje se realizaría como parte de otro

de carga útil de la misión, en el caso de las opciones de MOO.

Se identificaron dos conjuntos de instrumentos científicos que podrían cumplir con los objetivos científicos propuestos de una misión de la GNM. La carga útil de la línea de base fue identificado sobre la base de las medidas que serían necesarias para cumplir los objetivos de la ciencia del suelo propuestos, que son el seguimiento de la sismología y la precisión. El otro grupo incluye instrumentos adicionales que mejorarían significativamente el retorno científico de la misión mediante la adición de flujo de calor, sondeos electromagnéticos, y la meteorología de la capa límite. Por simplicidad en la comparación de los costes de todo el espacio del comercio, todos los módulos de aterrizaje considerados en el estudio comercio asumen sólo la carga útil de la línea de base, y las operaciones de superficie durante un año a Marte. Otros instrumentos que se realizarían en apoyo de cada sismómetro incluyen un brazo robótico (con apoyo de cámaras de ingeniería) y un conjunto de instrumentos atmosférica. El brazo colocaría el sismómetro en la superficie al inicio de las operaciones científicas. Después de eso, no se utilizaría el brazo. Cámaras estarían ubicadas en el brazo y se fijaron en la cubierta para ayudar con la implementación del sismómetro desde la cubierta hasta el suelo. El conjunto de instrumentos atmosférica se utiliza para ayudar a entender el ruido en los datos de sismómetros, algunos de los que se origina de la interacción de la temperatura atmosférica, la presión, y el viento con el suelo o el instrumento.

Se discuten brevemente las evaluaciones cualitativas de alto nivel de los pros y los contras de cada enfoque EDL. Conceptos lander Rough fueron eliminados rápidamente del espacio comercial debido a los riesgos asociados con el desarrollo de la tecnología necesaria. Desde una perspectiva de riesgo, ni la arquitectura Lander descenso potencia ni la arquitectura Lander airbag se observaron para ofrecer una ventaja significativa sobre la otra. Algunas arquitecturas se cree que son más adecuados para un enfoque EDL sobre otra, pero estas ventajas fueron marginales. Evaluaciones y comparaciones similares se hicieron de las tres arquitecturas de cruceros considerados.

Las estimaciones de los costos generados en este estudio indican que los dos libre-vuelo, arquitectura lander-powered descenso debe ser factible dentro de la tapa del costo esperado de una misión de clase New Frontiers. Del mismo modo, la opción de módulo de aterrizaje de aeronave de ascendencia sola podría ser factible dentro de la tapa del costo esperado de una misión de la clase Discovery.

. Objetivos científicos

Ciencia Preguntas y Objetivos

Ciencia Preguntas

La Red Geophysical Mars (MGN) sería una misión de aterrizaje con instrumentos geofísicos para

estudiar el interior de Marte. Las investigaciones permitirían, por primera vez, la caracterización detallada de la

interior de un planeta terrestre además de la Tierra. Esto produciría una información muy valiosa acerca de la temprana

procesos que formaron los planetas y, posteriormente, en forma de sus superficies y proporcionan visión crucial

la evolución de habitabilidad en Marte.

Nuestra comprensión fundamental del interior de la Tierra proviene de la geofísica, geoquímica, y

petrología. Para la geofísica, el flujo de calor de superficie, medidas magnéticas, paleomagnetismo, y campo gravitatorio,

(EM) técnicas electromagnéticas y, en particular, la sismología han revelado la estratificación interna básica

de la Tierra, su estructura térmica y su estratificación composicional bruto, y las variaciones significativas en los laterales

estas cantidades. La comprensión de cómo la vida se desarrolló y evolucionó en la Tierra requiere el conocimiento de la Tierra

evolución térmica y volátil y cómo afecta el manto y el calor de la corteza transferencia y la liberación volátil

habitabilidad en y cerca de la superficie del planeta.

Evolución de Marte está en agudo contraste con la de la Tierra. Motor térmico de la Tierra ha transferido calor al

superficiales en gran parte por el reciclaje de la litosfera (tectónica de placas) en la mayor parte de su historia; hay poca evidencia

que este proceso nunca ocurrió en Marte. La firma de los procesos planetarios primeros podrán conservarse en

Estructura interna de Marte, por lo que es un candidato particularmente deseable para la investigación geofísica.

Aunque la Tierra ha perdido las estructuras causadas por la diferenciación y la evolución temprana debido a vigorosa

convección del manto, Marte pudo retener pruebas, como azimutal y la diferenciación de composición radial

en el manto. Además, gran parte de la corteza marciana se remonta a la primera mitad de mil millones de años del solar

sistema [1]. Medidas del interior planetario pueden por lo tanto detectar estructuras creadas durante

la diferenciación y la evolución temprana, por lo que Marte un tema ideal para la comprensión de la acreción planetaria

y la evolución temprana.

Interior de los planetas no sólo registran evidencia de las condiciones de la acreción planetaria y la diferenciación, que

ejercer un control significativo sobre los entornos de la superficie. La estructura del interior de un planeta y su dinámica

la transferencia de calor de control dentro de un planeta a través de material del manto advectada, el calor llevó a cabo a través de la

litosfera, y vulcanismo. Vulcanismo en particular, controla el tiempo de la liberación de volátiles y las influencias

la disponibilidad de agua y carbono. La existencia y la fuerza de cualquier campo magnético planetario depende

en parte en el tamaño y el estado del núcleo.

La corteza de un planeta se piensa generalmente para formar inicialmente a través del fraccionamiento de un océano de magma temprano,

con adición posterior a través de la fusión parcial del manto y el vulcanismo resultante. Así, el volumen

(grosor) y la estructura de la corteza pueden colocar restricciones sobre la evolución de la marciana putativo

océano de magma y, por extensión, los océanos de magma planetarias en general. Actualmente, el volumen de Marte '

corteza es desconocido para dentro de un factor de dos.

El conocimiento del estado de núcleo de Marte y su tamaño es importante para entender la evolución del planeta.

La evolución térmica de un planeta terrestre se puede deducir de la dinámica de su manto y el núcleo.

El estado del núcleo depende del porcentaje de los elementos de luz en el núcleo y en el núcleo

la temperatura, que está relacionado con el transporte de calor en el manto [2-5]. Así, la presente tamaño y estado de

el núcleo tiene importantes implicaciones para la comprensión de la evolución y el estado actual de Marte [2, 6-10].

La dinámica del manto son esenciales en la formación de la geología de la superficie a través de vulcanismo y tectónica

[10]. El radio del núcleo tiene implicaciones para los posibles escenarios de convección del manto y en particular para

la presencia de una transición de fase perovskita en la parte inferior del manto, que permite pluma-como mundial

que existen características y persisten en el tiempo [11].

Un reconocimiento geofísico de Marte debe revelar como mínimo la composición radial básica

estructura: la corteza, el manto superior e inferior, y el sólido y / o núcleo líquido. un valor considerable

sería también derivar de imponer restricciones fuertes en la estructura térmica radial. la composición

estructura se relaciona con la composición global del planeta y la diferenciación temprana y fraccionamiento del

interior. Estructura térmica se deriva de la estructura de la velocidad sísmica radial (en particular, la fase

límites), complementados con medidas de flujo de calor y EM sonido y proporciona el "fin

condición "en escenarios de evolución térmica. Para ganar apreciación completa de los procesos de transferencia de calor, lateral

las variaciones en la estructura térmica del manto deben derivarse de una red geofísica

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