NASA:s längstlivade uppdrag till Mars har fått sin första titt på Marsmånen Phobos, eftersträva en djupare förståelse genom att undersöka den i infraröda våglängder.

Thermal Emission Imaging System (THEMIS)-kameran på NASA:s Mars Odyssey orbiter observerade Phobos den 29 september, 2017. Forskare har kombinerat synlig våglängd och infraröd data för att producera en bild färgkodad för yttemperaturer på denna måne, som har övervägts för en potentiell framtida human-mission outpost.

"En del av det observerade ansiktet på Phobos var i mörkret före gryningen, del i morgonens dagsljus, " sa THEMIS biträdande huvudutredare Victoria Hamilton vid Southwest Research Institute, med huvudkontor i San Antonio.

Att titta över bilden från vänster till höger visar en sekvens av tider på dygnet på Marsmånen, från före gryningen, till soluppgången, till ökande tid efter gryningen. Detta ger information om hur snabbt marken värms upp, vilket är relaterat till ytans struktur. Som barfota strandpromenader kan bekräfta, sand värmer eller svalnar snabbare än stenar eller trottoarer.

"Att inkludera ett område före gryningen i observationen är användbart eftersom all uppvärmning från föregående dags solsken har nått sitt minimum där, ", sa Hamilton. "När du går från område för gryning till morgonområde får du titta på uppvärmningsbeteendet. Om det värms upp väldigt snabbt, det är förmodligen inte särskilt stenigt men dammigt istället."

Phobos har en avlång form med en genomsnittlig diameter på cirka 14 miles (22 kilometer). Kameror på andra Mars-banor har tidigare tagit högupplösta bilder av Phobos, men ingen med den infraröda information som finns tillgänglig från THEMIS. Observationer i flera band av termisk-infraröda våglängder kan ge information om ytans mineralsammansättning, samt ytstrukturen.

En stor fråga om Phobos och Mars ännu mindre måne, Deimos, är om de är fångade asteroider eller bitar av Mars som slagits upp i himlen av nedslag. Sammansättningsinformation från THEMIS kan hjälpa till att fastställa deras ursprung.

Sedan Odyssey började kretsa runt den röda planeten 2001, THEMIS har tillhandahållit information om sammansättning och termiska egenskaper från hela Mars, men aldrig tidigare avbildat någon av Marsmånen. Observationen den 29 september slutfördes för att validera att rymdfarkosten säkert kunde göra det, som början på en möjlig serie observationer av Phobos och Deimos under de kommande månaderna.

I normalt driftläge, Odyssey håller THEMIS-kameran riktad rakt nedåt när rymdfarkosten kretsar runt Mars. Under 2014, rymdfarkostteamet på Lockheed Martin Space Systems, Denver; och NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien; och THEMIS-teamet vid Arizona State University, Tempe, utvecklat procedurer för att rotera rymdfarkosten för uppåtriktad avbildning av en komet som passerar nära Mars. Teamen har anpassat dessa procedurer för att avbilda Marsmånarna.

"Vi har nu förmågan att rotera rymdfarkosten för THEMIS-observationer, ", sa Odyssey Project Scientist Jeffrey Plaut från JPL. "Det finns ett ökat intresse för Phobos på grund av möjligheten att framtida astronauter kanske kan använda den som en utpost."

Med den första observationen nu i handen, Planerna går framåt för ytterligare möjligheter vid olika belysningsfaser av Phobos och Deimos.

"Vi vill få observationer under alla typer av belysning - fullt dagsljus, en liten halvmåne, under förmörkelse, " sade Hamilton. "Vi hoppas att detta är den första av flera observationer som kommer att hjälpa oss att förstå Phobos och Deimos."