Het MARSIS-instrument van ruimtesonde Mars Express zal een belangrijke software-update ondergaan, waardoor deze nog beter onder het oppervlak van Mars en zijn maan Phobos kan turen.

Het is alweer negentien jaar geleden dat Mars Express, een onbemande ruimtemissie naar de planeet Mars, werd gelanceerd. Ondertussen doet de orbiter dus al bijna twee decennia lang onderzoek naar onze naaste buur en heeft een revolutie teweeggebracht in ons begrip van de geschiedenis, het heden en de toekomst van de rode planeet. Eén klein dingetje: de software waar de instrumenten van Mars Express op draaien, zijn onderhand wel wat gedateerd. En dus is ESA voornemens een reeks upgrades door te voeren, die de prestaties van de orbiter aanzienlijk zullen verbeteren.

MARSIS-instrument
Het plan is om het MARSIS-instrument van de ruimtesonde te updaten. Dit instrument speelde een belangrijke rol bij de ontdekking van tekenen van vloeibaar water op Mars. Zo spotte MARSIS een vermoedelijk zout waterreservoir van ongeveer 20 kilometer breed, begraven onder 1,5 kilometer ijs in het zuidelijk poolgebied.

Hoe werkt het MARSIS-instrument?
MARSIS bombardeert het Martiaanse oppervlak door middel van een 40 meter lange antenne met laagfrequente radiogolven. De meeste van deze radiogolven worden weerkaatst door het oppervlak. Maar aanzienlijke hoeveelheden reizen door de korst en worden weerkaatst door diepere lagen bestaande uit verschillende materialen, waaronder ijs, aarde, gesteente en water. Door deze gereflecteerde signalen te onderzoeken, kunnen wetenschappers de structuur onder het oppervlak van Mars – tot een diepte van enkele kilometers – in kaart brengen. Bovendien stelt dit hen in staat bepaalde eigenschappen te bestuderen, zoals de dikte en samenstelling van de poolkappen en de samenstelling van vulkanische en sedimentaire gesteenten.

Maar het MARSIS-instrument kan na bijna twintig jaar onderzoek wel weer wat aandacht gebruiken. “Na jaren van vruchtbare wetenschap, willen we de prestaties van het instrument verder brengen,” zegt Andrea Cicchetti, die de software-update leidt.

Windows 98
Dat is echter nog niet zo eenvoudig. “We stonden voor een aantal uitdagingen om de prestaties van MARSIS te verbeteren,” vult engineer Carlo Nenna aan. “Niet op de laatste plaats omdat de MARSIS-software oorspronkelijk meer dan 20 jaar geleden is ontworpen op basis van Microsoft Windows 98!”

Software-update
Kortom, zelfs op Mars is Windows 98 nu achterhaald. En dus zal MARSIS een belangrijke software-update ondergaan. Deze omvat een reeks upgrades die de signaalontvangst en de gegevensverwerking zullen verbeteren. Dit zal de hoeveelheid en de kwaliteit van wetenschappelijke gegevens die naar de aarde worden verzonden, aanzienlijk vergroten. “Voorheen vertrouwden we op een complexe techniek die veel gegevens met een hoge resolutie opsloeg,” legt Cicchetti uit. “Hierdoor raakte het interne geheugen van het instrument snel vol. Maar vanaf nu kunnen we gegevens die we niet nodig hebben gelijk weggooien. Hierdoor kan MARSIS vijf keer zo lang metingen verrichten en een veel groter gebied in één keer verkennen.”

Martiaanse zuidpool
Dankzij de software-update kan Mars Express nog beter onder het oppervlak van Mars en zijn maan Phobos turen. En dat is veelbelovend. Zo is het team voornemens om bijvoorbeeld nogmaals de Martiaanse zuidpool aan een inspectie te onderwerpen. “Hier hebben we al signalen gezien die wijzen op vloeibaar water,” zegt ESA-onderzoeker Colin Wilson. “Door de nieuwe software kunnen we deze regio’s sneller en uitgebreider in hoge resolutie bestuderen, om zo te bevestigen of er inderdaad water te vinden is. Het is echt alsof Mars Express na bijna 20 jaar uitgerust wordt met een gloednieuw instrument.”

Ondanks de hoge leeftijd van Mars Express denkt het team dat de orbiter nog wel een tijdje meedraait. “Mars Express en MARSIS hebben het nog steeds erg druk”, zegt James Godfrey van ESA. “Het team heeft geweldig werk geleverd door de nieuwe software te ontwerpen. En daardoor kunnen we het meeste uit dit ervaren ruimtevaartuig blijven halen.”