Met 3.340 dagen en tellend vestigde NASA's Mars Odyssey-orbiter vanaf 15 december een nieuw record voor een lang leven en werkte daardoor langer op de rode planeet dan enig ander ruimtevaartuig in de menselijke geschiedenis.
De vorige Martian-recordhouder was de Mars Global Surveyor (MGS) -baan die in een baan om de aarde draaide van 11 september 1997 tot 2 november 2006 totdat het contact verloren ging na een computerstoring.
Odyssey heeft onderweg tal van wetenschappelijke ontdekkingen met grote impact gedaan. De sonde stuurde ook de meeste wetenschappelijke gegevens van Spirit, Opportunity en Phoenix door en zal die taak voortzetten voor NASA's aankomende Mars Science Laboratory (MSL) -rover genaamd Curiosity.
De naam van het ruimtevaartuig - Mars Odyssey 2001 - werd gekozen als eerbetoon aan de visie en geest van ruimteverkenning zoals belichaamd in het werk van de beroemde sciencefictionauteur Arthur C. Clarke - inclusief de film "2001: A Space Odyssey".
Het was ver terug op 24 oktober 2001 dat het Odyssey-ruimtevaartuig zijn hoofdmotor afvuurde om de snelheid van het vaartuig af te remmen en het door Mars te laten vangen en een zeer elliptische baan binnen te gaan. Een techniek die bekend staat als aerobraking werd de komende drie maanden gebruikt om door de bovenste atmosfeer te vliegen en de luchtweerstand te gebruiken om de hoogte van het vaartuig geleidelijk te verlagen en uiteindelijk de baan om de kaart in te gaan.
Wetenschappelijke operaties begonnen serieus in februari 2002. Binnen een paar maanden deed Odyssey de belangrijkste ontdekking van de hele missie toen ze ontdekte dat de poolgebieden aanzienlijke caches waterijs bevatten binnen een meter van het droge oppervlak van Mars.
De detectie van water - in de vorm van waterstof - uit de ruimte met behulp van de gamma-gammaspectrometer leidde rechtstreeks tot het voorstel voor de Phoenix-missie, die de ontdekking in 2008 bevestigde. Phoenix landde rechtstreeks op grote vellen bevroren waterijs in het noorden poolgebied van Mars en schepte ijsmonsters op voor analyse door de landers science suite.
Een andere opmerkelijke prestatie van Odyssey tijdens de primaire missiefase was het invullen van een overzicht van de stralingsomgeving om het stralingsgerelateerde risico te bepalen voor toekomstige menselijke ontdekkingsreizigers die ooit naar Mars zouden kunnen gaan.
In een andere primeur brachten Odyssey's instrumenten wereldwijd de hoeveelheid en distributie in kaart van vele chemische elementen en mineralen die het oppervlak van Mars vormen. Dergelijke gegevens helpen verklaren hoe de landvormen van de planeet zich in de loop van de tijd hebben ontwikkeld, geven aanwijzingen voor de geologische en klimatologische geschiedenis van Mars, informeren over het potentieel om vroeger of nu leven te vinden en waar zijn de beste locaties om naar leven te zoeken en toekomstige landers te sturen, zoals de Curiosity Rover zal in november 2011 worden gelanceerd.
Mars Odyssey is uitgerust met drie primaire wetenschappelijke instrumenten om de doelen van het NASA Mars Exploration Program te bereiken:
• THEMIS (Thermal Emission Imaging System), voor het bepalen van de verdeling van mineralen, vooral die welke zich alleen kunnen vormen in aanwezigheid van water;
• GRS (Gamma Ray Spectrometer), voor het bepalen van de aanwezigheid van 20 chemische elementen op het oppervlak van Mars, inclusief waterstof in de ondiepe ondergrond (die als proxy fungeert voor het bepalen van de hoeveelheid en verdeling van mogelijk waterijs op de planeet); en,
• MARIE (Mars Radiation Environment Experiment), voor het bestuderen van de stralingsomgeving.
De primaire missie duurde tot augustus 2004. Sindsdien is de levensduur van de missie meerdere keren verlengd en verdere uitbreidingen zijn in de maak volgens Guy Webster, de Public Affairs Officer van het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA in Pasadena, Californië, dat leiding geeft de Odyssey-missie.
"We zitten momenteel in de vierde uitgebreide missie die eind september 2012 wordt gefinancierd", vertelde Webster me. “Verlengde missies worden gefinancierd voor een periode van ongeveer één Marsjaar, wat ongeveer gelijk is aan twee jaar. De volgende verlengde missieperiode zal zijn tijdens de MSL's eerste oppervlaktemissie en Odyssey is een integraal onderdeel van de inspanningen om de MSL-gegevens van het oppervlak en terug naar de aarde door te geven. "
MSL staat gepland voor een landing in augustus 2012 op Mars. "De verwachting is dat Odyssey zal worden goedgekeurd voor een vijfde verlengde missie", aldus Webster.
"De totale investering in deze missie tot dusver - inclusief ontwikkeling, montage & test, lancering en exploitatie - is $ 508 miljoen", voegde Webster toe.
Tijdens de verlengde missiefase is een enorme bonus aan wetenschappelijke prestaties mogelijk gemaakt die anders niet mogelijk zou zijn geweest.
"De extra jaren hebben ons in staat gesteld om kaarten met de hoogste resolutie op te bouwen die vrijwel de hele planeet beslaan", zegt Odyssey Project Scientist Jeffrey Plaut van JPL.
De kaarten zijn gemaakt met bijna 21.000 afbeeldingen gemaakt met de THEMIS-camera die is gebouwd en wordt beheerd door de Arizona State University, Tempe. Oppervlaktedetails zo klein als 100 meter (330 voet) breed zijn zichtbaar. Bekijk deze diavoorstelling van enkele van de grootste hits van Odyssey zoals samengesteld door het camerateam en NASA: http://www.nasa.gov/mission_pages/odyssey/images/all-stars.html
De mogelijkheid om van jaar tot jaar seizoensveranderingen op Mars te volgen, zoals de cyclus van kooldioxide die in de poolgebieden tijdens de winter van elk halfrond uit de atmosfeer bevriest, is een ander voorbeeld van bonuswetenschap van de uitgebreide missie.
"Het is opmerkelijk hoe consistent de patronen van jaar tot jaar zijn geweest, en dat is een vergelijking die zonder onze missie-uitbreidingen niet mogelijk zou zijn geweest", zei Plaut.
Het wetenschapsteam bestaat uit tal van aanvullende partners, waaronder de Russian Aviation and Space Agency, de University of Arizona en het Los Alamos National Laboratory.
Odyssey is het afgelopen decennium het belangrijkste communicatiemiddel geweest voor NASA's Mars-oppervlakverkenners en zal die rol voor de aankomende Curiosity-rover voortzetten.
"Meer dan 95 procent van de gegevens van Spirit and Opportunity en ongeveer 79 procent van de gegevens van Phoenix werd doorgestuurd door Odyssey", verklaarde Webster.
Gezien de drijfgasreserves aan boord, zou Odyssey tot tenminste ongeveer 2016 en misschien zelfs ver daarna kunnen blijven werken als de scheepssystemen gezond blijven.
"Er blijft 21,6 kg drijfgas over met een gemiddeld verbruik van ongeveer 1,4 kg per jaar", aldus Webster. 'Er zijn echter nog andere elementen van het ruimtevaartuig die erop kunnen wijzen dat de levensverwachting van Odyssey dichter bij de zes jaar zou kunnen liggen. Levenslange problemen zijn buitengewoon moeilijk in te schatten. Het beste beleid is om de gezondheid van het ruimtevaartuig regelmatig en voorafgaand aan belangrijke gebeurtenissen opnieuw te evalueren en te bepalen of we een bepaalde taak aankunnen. Tot dusver zijn we geweest. '
Odyssey blijft over het algemeen in goede staat en zal de komende jaren actief blijven op het gebied van wetenschappelijk onderzoek.
Een van de topprioriteiten is de uitgebreide dekking van Mars met beeldvorming halverwege de middag door THEMIS. De baan is vorig jaar aangepast om observaties aan het oppervlak halverwege de middag mogelijk te maken in plaats van laat in de middag. Een ander doel is om de jaarlijkse vergelijkingen van seizoensveranderingen op Mars uit te breiden.
Wat betreft de status van de wetenschappelijke instrumenten, vertelde Webster me: “THEMIS en twee delen van de GRS-suite - de neutronenspectrometer en de hoogenergetische neutronendetector - zijn momenteel in gebruik. De derde sensor voor die suite - de gammastraaldetector - wordt niet meer gebruikt. Het MARIE-stralingsexperiment van de payload stopte enkele jaren geleden met het uitvoeren van metingen. "
Lockheed Martin Space Systems, Denver bouwde het Odyssey-ruimtevaartuig dat wordt beheerd in samenwerking met JPL.
Mars Odyssey werd gelanceerd op 7 april 2001. Ga voor meer informatie naar de missiewebsite: http://mars.jpl.nasa.gov/odyssey/
