LaRa

LaRa (Lander Radioscience)
Operatör	ESA & Roscosmos
Tillverkare	Antwerp Space NV
Instrumenttyp	Radiovetenskap / Transponder
Fungera	Övervaka Mars rotation och orientering
Uppdragets varaktighet	Planerad: ≥ 1 jordår
Hemsida	lara .oma .be
Egenskaper
Massa	mindre än 2,2 kg
Mått	Längd: 23 cm för transpondern (7-9 cm för antennerna)
Energiförbrukning	≈ 40 W
Spektralband	X-band (upplänk: 7,174 GHz, nedlänk: 8,428 GHz)
Värd för rymdfarkoster
Rymdskepp	Kazachok
Operatör	ESA & Roscosmos
Lanseringsdag	Augusti–oktober 2022
Raket	Proton-M / Briz-M
Starta webbplats	Baikonur

LaRa (Lander Radioscience) är ett belgiskt radiovetenskapligt experiment som kommer att placeras ombord på Kazachok , planerat att lanseras 2022. LaRa kommer att övervaka dopplerfrekvensförskjutningen av en radiosignal som färdas mellan marslandaren och jorden . Dessa dopplermätningar kommer att användas för att exakt observera Mars riktning och rotation , vilket leder till en bättre kunskap om planetens inre struktur.

Instrumentbeskrivning

LaRa kommer att erhålla koherenta tvåvägsdopplermätningar från X-bandsradiolänken mellan Kazachok och stora antenner på jorden, som de i Deep Space Network . Den relativa radiella hastigheten mellan jorden och Mars-landaren härleds från Dopplerförskjutningar uppmätta vid jordens markstationer. Masers vid jordens markstationer säkerställer frekvensstabiliteten. Véronique Dehant , forskare vid Royal Observatory of Belgium , är experimentets huvudutredare .

Antwerp Space NV, ett dotterbolag till OHB SE , är tillverkaren av LaRa-instrumentet. Huvuddelarna av transpondern är den koherenta detektorn, sändaren med Solid-State Power Amplifier, mikrokontrollenheten, mottagaren och strömförsörjningsenheten . Allan -avvikelsen (kvantifierar signalens frekvensstabilitet) för mätningarna förväntas vara lägre än $10^{-13}$ vid 60 sekunders integrationstid.

LaRas högpresterande antenner designades vid Université catholique de Louvain i Belgien för att erhålla en optimal antennförstärkning centrerad på en höjd (siktvinkeln från landaren till jorden) på cirka 30° till 55°. Det kommer att finnas tre antenner: två för sändningen (för redundansändamål) och en för mottagning. Kablar ansluter transpondern till de tre antennerna.

Belgien och Belgian Federal Science Policy Office (BELSPO) finansierar utvecklingen och tillverkningen av LaRa genom ESA :s PRODEX-program.

Vetenskapliga mål

LaRa kommer att studera Mars rotation såväl som dess interna struktur, med särskilt fokus på dess kärna . Den kommer att observera marsprecessionshastigheten , nutationerna och variationerna under dagen, såväl som polarrörelsen . Precessionen och nutationerna är variationer i orienteringen av Mars rotationsaxel i rymden, precessionen är den mycket långvariga rörelsen (cirka 170 000 år för Mars) medan nutationerna är variationerna med en kortare period (årlig, halvårlig, per år,... perioder). En exakt mätning av marsnutationerna möjliggör en oberoende bestämning av storleken och densiteten hos den flytande kärnan på grund av en resonans i nutationsamplituderna. Resonansförstärkningen av de lågfrekventa forcerade nutationerna beror förnuftigt på storleken, tröghetsmomentet och tillplattning av kärnan . Denna förstärkning förväntas motsvara en förskjutning på mellan några till fyrtio centimeter på Mars yta. Att observera amplifieringen gör det möjligt att bekräfta kärnans flytande tillstånd och bestämma vissa kärnegenskaper.

LaRa kommer också att mäta variationer i rotationsrörelsemängden på grund av omfördelningen av massor, såsom migration av is från polarlocken till atmosfären och sublimerings-/kondensationscykeln av atmosfärisk CO ₂ .