Nya bilder och video från ESA:s Mars Express visar Phobos och Deimos driva framför Saturnus och bakgrundsstjärnor, avslöjar mer om placeringen och ytorna på den röda planetens mystiska månar.

Mars två små månar är spännande föremål. Även om vi vet något om deras storlek, utseende och position tack vare rymdfarkoster som ESA:s Mars Express, mycket är fortfarande okänt. Hur och var bildades de? Vad är de gjorda av? Vad exakt finns på deras ytor – och kan vi skicka en landare för att ta reda på det?

Mars Express har studerat Mars och dess månar i många år. Satelliten observerade nyligen både Phobos, Mars innersta och största måne med upp till 26 km i diameter, och Deimos, Phobos mindre syskon på 6,2 km i diameter, att producera denna nya video och bildserie.

Videon kombinerar 30 bilder som individuella ramar och visar Phobos passera genom ramen med gasjätten Saturnus, som ligger ungefär en miljard kilometer bort, synlig som en liten ringad prick i bakgrunden.

Exakt positionering

Mars Express har arbetat i mer än 14 år på den röda planeten. Medan flera andra rymdfarkoster för närvarande befinner sig på Mars, inklusive ESA:s ExoMars Trace Gas Orbiter, Mars Express' nära-polära elliptiska bana ger den vissa fördelar för vissa observationer.

Särskilt, dess väg tar den närmare Phobos än någon annan rymdfarkost, och tillåter den att periodvis observera månen på nära håll från inom 150 km - sommaren 2017, den kom så nära som 115 km.

Bilderna av Phobos och Saturnus som utgör videon togs den 26 november 2016 av högupplöst stereokamera. Mars Express färdades i cirka 3 km/s när den fick dessa vyer, betonar vikten av att känna till Phobos exakta position:rymdfarkosten hade bara sekunder på sig att avbilda den steniga kroppen när den passerade.

Forskare förfinar upprepade gånger vår kunskap om månarnas position på himlen och säkerställer att den är uppdaterad genom att observera varje måne mot bakgrundsreferensstjärnor och andra solsystemkroppar. Dessa beräknade positioner är otroligt exakta, och kan vara exakt till bara ett par kilometer.

Studerar ytan

Dessa bilder är också nyckeln till att förstå månarnas yta och struktur. Vid sidan av utsikten över Phobos mot Saturnus, Mars Express tog också bilder av Phobos mot en referensstjärna den 8 januari 2018 (stjärnan inringad i rött), närbilder av Phobos pockade yta den 12 september 2017, och bilder av Deimos med Saturnus den 15 januari 2018.

Ramarna av Phobos yta togs under nära förbiflygningar, och visa den ojämna, oregelbunden och fördjupad yta i detalj. Phobos har en av de största nedslagskratrarna i förhållande till kroppsstorleken i solsystemet:Stickney-kraterns 9 km diameter är cirka en tredjedel av månens diameter. Den är synlig som den största kratern i dessa ramar.

Samma sida av månen är alltid vänd mot planeten, vilket innebär att flera förbiflygningar behövs för att bygga upp en fullständig karta över dess yta.

Deimos är synlig som en oregelbunden och delvis skuggad kropp i förgrunden av en av de nya Mars Express-bilderna, med Saturnus ömtåliga ringar nästan synliga som omger den lilla pricken i bakgrunden.

Deimos är betydligt längre bort från Mars än sitt större syskon:medan Phobos sitter bara 6000 km från ytan, Deimos kretsar på nästan 23 500 km. För jämförelse, vår egen satellit är cirka 16 gånger längre från jorden än vad Deimos är från Mars.

Framtida uppdrag till Mars

Det finns mycket vi fortfarande vill veta om Mars-systemet. Månarna förblir särskilt mystiska, med öppna frågor om deras ursprung, bildning och sammansättning. Som ett resultat, i kombination med deras närhet till den röda planeten, de små månarna har skapat ett stort intresse som mål för framtida uppdrag.

Phobos i synnerhet har övervägts för ett möjligt landnings- och prov-returuppdrag. På grund av dess närhet till Mars och en sida alltid vänd mot sin förälder, månen kan också vara en möjlig plats för en mer permanent observationspost. Detta skulle möjliggöra långtidsövervakning och studier av Mars yta och atmosfär, och kommunikationsrelä för andra rymdfarkoster.

Förstå mer om positioneringen, yta, sammansättning och terräng för både Phobos och Deimos från Mars Express-observationer är viktig för att förbereda sig för framtida uppdrag.