Een veteraan van meerdere NASA-missies naar Mars, Planetaire wetenschapper Christopher Edwards van de Northern Arizona University zal de aanstaande lancering van een ruimtesonde naar Mars nauwlettend volgen met een uniek nieuw instrument dat hij mede heeft ontworpen in samenwerking met ingenieurs van het Mohammed bin Rashid Space Center (MBRSC) van de Verenigde Arabische Emiraten en de Arizona State University (ASU).

De eerste missie ooit gelanceerd door de Arabische wereld naar ons zonnestelsel, de Emirates Mars Mission 'Hope' orbiter zal naar verwachting in juli opstijgen (exacte lanceringsdatum hangt af van de weersomstandigheden) op een H-IIA-raket van Tanegashima, Japan. Het ruimtevaartuig, die ongeveer zo groot is als een kleine auto, werd gebouwd in het Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica (LASP) aan de Universiteit van Colorado, Boulder door een gezamenlijk MBRSC/LASP-team onder leiding van projectdirecteur Omran Sharaf van MBRSC en plaatsvervangend programmamanager en wetenschappelijk hoofdonderzoeker Hare Excellentie Sarah Al Amiri. Het totale team dat aan de missie werkt, bestaat uit ongeveer 200 medewerkers van MBRSC, 150 van LASP en 100 van andere partners over de hele wereld, inclusief NAU.

De sonde, ontworpen om wetenschappelijk inzicht in de atmosfeer van de rode planeet te vergroten, zal in februari 2021 op zijn bestemming aankomen en twee jaar besteden aan het verzamelen van afbeeldingen en gegevens. De unieke baan van Hope zal het ruimtevaartuig in staat stellen een weersatellietbeeld te geven van de atmosfeer van Mars met een bijna volledige dagelijkse geografische dekking.

De wetenschappelijke doelen van de missie zijn om drie wetenschappelijke instrumenten aan boord van de sonde te gebruiken om het eerste holistische beeld van de atmosfeer van Mars te creëren, die wetenschappers een dieper inzicht zal geven in het verleden en de toekomst van onze eigen planeet, evenals het potentieel van leven voor mensen op Mars en andere verre planeten. De Hope-missie ondersteunt ook verschillende belangrijke doelen van NASA's Mars Exploration Program Analysis Group met betrekking tot de voorbereiding op menselijke verkenning van Mars.

Edwards, universitair docent bij de afdeling Astronomie en Planetaire Wetenschappen van de NAU, en Regents' professor en programmamanager Philip Christensen van ASU's School of Earth and Space Exploration werkte samen met ingenieurs van MBRSC en ASU om de Emirates Mars Infrared Spectrometer (EMIRS) te ontwikkelen. EMIRS is een interferometrische thermische infraroodspectrometer die is ontworpen om een ​​uniek beeld te geven van de lagere en middelste atmosfeer van de planeet, het meten van de verdeling van stofdeeltjes en ijswolken terwijl het de beweging van waterdamp en warmte door de atmosfeer volgt. De andere wetenschappelijke instrumenten aan boord van de orbiter zijn een multibandcamera (Emirates eXploration Imager) en een verre-ultraviolette beeldspectrograaf (Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer).

De rol van Edwards in het project is die van een instrumentwetenschapper. "Wat dat in feite betekent, is dat ik de link heb gelegd tussen de techniek en de wetenschap, dus ik keek naar de mogelijkheden en prestaties van het instrument en probeerde te begrijpen hoe ze zouden voldoen aan de wetenschappelijke doelen van de missie. Dit was gecompliceerd vanwege alle afwegingen die gemaakt moesten worden, bijvoorbeeld, spectrale resolutie opofferen voor ruimtelijke dekking. Ik werkte als een integraal onderdeel van het ASU-team, helpen om het ontwikkelingsproces van concept tot ontwerp tot fabricage te begeleiden, samenkomst, testen en integreren in het ruimtevaartuig."

De naam van de missie, Hoop, werd gekozen om een ​​boodschap van optimisme te sturen naar miljoenen jonge Arabieren, volgens sjeik Mohammed bin Rashid Al Maktoum, de heerser van het emiraat Dubai voor wie MBRSC is vernoemd. De resulterende missiegegevens zijn bedoeld om grote vooruitgang te boeken in ons begrip van het klimaatsysteem van Mars en zullen gratis online worden gedeeld met meer dan 200 instellingen over de hele wereld.

"Samenwerking en kennisoverdracht waren de sleutel tot de ontwikkeling van de Emirates Mars Mission, " zei Sharaf. "Onze partners bij ASU en NAU zijn de sleutel geweest tot het succes van de missie, het leveren van een buitengewoon instrument in bijna de helft van de tijd van conventionele missies, maar ook in het leveren van de middelen en kennis die we nodig hebben om onze eigen ontwikkeling van ruimtesysteemtechniek en planetaire wetenschap te stimuleren."

Missie helpt bij het opleiden van de volgende generatie VAE-ingenieurs en wetenschappers

"Het was een geweldige ervaring om met het team van de VAE te werken aan dit unieke internationale partnerschap, " zei Christensen, een planetaire wetenschapper. "Slechts een heel klein aantal landen heeft missies naar Mars gestuurd, en het is een echte eer voor ASU om te zijn uitgenodigd om deel te nemen aan dit spannende avontuur."

"De wetenschap die mogelijk wordt gemaakt door de Emirates Mars Mission zal ongeëvenaard zijn, maar de doelen van de missie houden daar niet op, " zei Edwards. "De samenwerking die via dit project is ontwikkeld, heeft geholpen de volgende generatie ingenieurs en wetenschappers in de VAE op te leiden door middel van professionele en studentenmogelijkheden. Het is een geweldige ervaring geweest en heeft levenslange collega's en vriendschappen gecultiveerd die verder zullen gaan dan de Hope Mission to Mars."

Edwards is een deelnemende wetenschapper aan de Mars Science Laboratory Curiosity Rover (MSL). Hij heeft aan tal van andere Mars-missies gewerkt, waaronder het 2001 Mars Odyssey Thermal Emission Imaging System (THEMIS), Mars Global Surveyor Thermal Emission Spectrometer (TES) en de Mars Exploration Rovers Mini-Thermal Emission Spectrometer (Mini-TES). Een belangrijk onderdeel van zijn onderzoek was het ontwerp en de ontwikkeling van infrarood remote sensing-instrumenten voor gebruik in de ruimte, het laboratorium en voor veldwerk. Zijn onderzoek maakt gebruik van infraroodspectroscopie, radiometrie, laboratorium spectroscopische metingen, geologische veldwaarnemingen en numerieke modellering.