Etwas zweiteilige Frage. Zunächst möchte ich wissen, ob auf einem Planeten / Asteroiden Wasser / Eis zu erwarten ist, welche Arten von wissenschaftlichen Instrumenten Sie benötigen, um das Vorhandensein und die tatsächliche Position des flüssigen Wassers / Eises zu identifizieren.
Mir ist bewusst, dass dies eher eine geowissenschaftliche Frage ist als direkt die Erforschung des Weltraums. Aber ich hatte gehofft, jemand könnte etwas Licht in die relativen Vorteile einer Orbiter-Mission im Vergleich zur Landung / Analyse auf der Oberfläche im Vergleich zu einer Probenrückkehrmission bringen.
BEARBEITEN: Der Fokus liegt hier auf unterirdischem Wasser, und mit Standort meine ich die Tiefe, in der es auftritt. Außerdem ist der Asteroid, an dem ich eigentlich interessiert bin, Ceres. Ich habe die Frage allgemein gehalten, aber jedes spezifische Wissen wäre auch willkommen.
Der einfachste Weg, um festzustellen, ob auf einem Planeten Wasser vorhanden ist, sind Spektraldaten. Indem Sie das Licht in seine Wellenlängen zerlegen, können Sie die Zusammensetzung der Oberfläche eines Objekts identifizieren. Dies kann ziemlich einfach durch erdgebundene Teleskope durchgeführt werden. Dies hat jedoch zwei große Nachteile: Es kann nur erkennen, was sich auf der Oberfläche befindet, und es kann nur das Spektrum weiter Teile des Planeten analysieren.
Bei der jüngsten Entdeckung von Wasser auf dem Mars durch die Sonde Mars Express war das Instrument, das die Entdeckung machte, MARSIS , ein Niederfrequenz-Radargerät. Es verwendete Radar, um die Oberfläche zu durchdringen und nach unterirdischen Merkmalen zu suchen. Flüssiges Wasser reflektiert in einer Wellenlänge, die die Sonde verwendet, stark, sodass die unterirdischen Seen als heller Fleck auftauchten.
Eine weitere Möglichkeit, unterirdisches Wasser zu erkennen, sind Dopplerverschiebungen in einer Sonde an der Oberfläche, die es Ihnen ermöglichen, sehr genaue Rotationsdaten zu sehen. Aus den Daten lässt sich einiges über die innere Struktur des Planeten ableiten. Die NASA verwendet dazu den InSight-Lander auf dem Mars, und es gab Vorschläge, eine spezielle Sonde zum Titan zu schicken, die normalerweise dasselbe beinhalten. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Hardware erforderlich ist (Sie können Dopplerverschiebungen in der regulären Kommunikation abhören); Dies funktioniert jedoch nur für unterirdische Ozeane, wie sie vermutlich auf Europa, Titan, Enceladus usw. existieren, sodass es den unterirdischen See nicht gefunden hätte, den Mars Express gefunden hat.
Der Rover Curiosity verfügt über wissenschaftliche Ausrüstung zum Sammeln detaillierter Informationen über die Zusammensetzung verschiedener Gesteine. Es kann dieselben Spektraldaten aufzeichnen wie wir von der Erde, außer auf bestimmten Felsen und nicht auf der Oberfläche des Planeten als Ganzes. Es hat auch Zugriff auf einige andere Methoden, die von der Erde aus nicht verwendet werden können, wie ein Alpha-Partikel-Spektrometer (schießen Sie es mit Alpha-Partikeln und sehen Sie, was passiert), um noch detailliertere Informationen zu sammeln.
Was die Rückgabe einer Probe angeht, funktioniert die Suche nach Wasser oder Eis in zur Erde zurückgebrachten Gesteinen genauso wie die Suche vor Ort mit einem Rover, Sie müssen nur nicht so wählerisch sein, welche Instrumente Sie zur Analyse verwenden Felsen, obwohl Sie viel wählerischer sein müssen, welche Felsen Sie analysieren.
äh
Uwe