借助 MRO 航天器超大侧摆的助力，SHARAD 照亮更深的火星地下结构
地球与行星天体物理
2025-05-30 v2 天体物理仪器与方法
地球物理
摘要
在其整个任务期间，火星勘测轨道飞行器（MRO）经常沿其航迹轴侧摆高达 28°，以部分补偿浅层雷达（SHARAD）天线位于航天器边缘（与成像载荷甲板相对）这一欠佳位置，从而提高从地表返回回波的信号噪比（S/N）。在最近的建模工作预测更大的侧摆将比星下点指向观测提高约 10 dB 的 S/N 后，MRO 开始了一系列有限的 120° 侧摆机动，以测试对雷达探测的影响。自 2023 年 5 月以来，已获取了三次此类 SHARAD 超大侧摆（VLR）观测，它们显示出信号清晰度和穿透深度的显著改善，与 0° 侧摆角的近重合观测相比，S/N 分别提高了 9、11 和 14 dB。在低介电常数地形中，第一次和第二次 VLR 观测实现了以前无法达到的深度基底探测，分别在 Medusae Fossae 物质中达到 800 m 深度，在 Ultimi Scopuli 冰层中穿透 1500 m。第二次 VLR 观测还在整个冰层中获得了增强的反射。在介电常数较高的 Amazonis Planitia 地形中，第三次 VLR 观测改善了倾斜地下界面的连续性，但既未揭示该界面向更深处延伸，也未发现任何更深的界面。MRO 任务计划获取更多关于极地地形以及中纬度冰川和地下冰、沉积物和火山岩的 SHARAD VLR 观测。
引用
@article{arxiv.2505.21810,
title = {SHARAD Illuminates Deeper Martian Subsurface Structures with a Boost from Very Large Rolls of the MRO Spacecraft},
author = {Nathaniel E. Putzig and Gareth A. Morgan and Matthew R. Perry and Bruce A. Campbell and Jennifer L. Whitten and Fabrizio Bernardini and Alessandro DiCarlofelice and Piero Tognolatti and Pierfrancesco Lombardo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.21810},
year = {2025}
}
备注
Accepted manuscript with 21 pages, 7 figures