SHARAD - Phase E
SHARAD Ground Data System (GDS) S/W Tools Design and Development (2005/2007)

CO.RI.S.T.A. ha partecipato nel team di Thales Alenia Space Italia al progetto per la realizzazione e l'esecuzione di SHARAD (SHAllow RADar), il radar sounding voluto e finanziato dall'Agenzia Spaziale Italiana per la missione NASA  Mars Reconnaissance Orbiter.
Il progetto è iniziato nel 2005 e terminato nel 2007.

CO.RI.S.T.A. ha già preso parte alla definizione ed implementazione della strumentazione di test di terra, EGSE (Electrical Ground Support Equipment), ed, in particolare, all'implementazione e validazione del MEGS (Mars Echoes Generation System), che permette di simulare gli echi radar ricevuti dalla superficie di Marte. (Per approfondimenti vai alla pagina del progetto  Mars Reconnaissance Orbiter Payload SHARAD )

In questo nuovo progetto è stato responsabile dell' implementazione di specifici tool, strumenti operativi del Sistema Dati di Terra, dedicati alla elaborazione dei dati di SHARAD ed alla stima delle sue prestazioni.

Nello specifico il Consorzio si è occupato dello sviluppo dei seguenti strumenti:

  • Science Data Processing/ Level 1B Tool
  • Science Data Quick Look Tool
  • Science Data Processing/ Level 2 Tool (optional)

Il sistema Dati di Terra (Ground Data System) che controlla il radar SHARAD ha tre funzioni principali:

  • di pianificazione e di comando, finalizzata alla definizione dell'operatività dello strumento (Planning Tool e Commanding Tool);
  • di controllo, per verificarne lo stato di perfetta funzionalità dal punto di vista ingegneristico (Monitoring Tool) e dal punto di vista delle prestazioni (Quick Look Tool);
  • di elaborazione dei dati, prima per permetterne una interpretazione uniforme e corretta da parte della comunità scientifica, unificandoli in un formato standard (Deformatting /Level 1A Tool), e poi per elaborare e formattare i dati Level 1A così ottenuti in prodotti successivi (Level 1B/Level 2 Tool).

Il radar SHARAD è stato ideato per ricercare l'acqua sotto la superficie di Marte.
Questo pianeta, per molti versi ancora misterioso, si presenta come un deserto arido immerso in un freddo continuo ed intenso (la temperatura media è di -55 C).
Il radar è stato progettato sulla base delle conoscenze acquisite durante le precedenti missioni, a seguito delle quali si è rafforzata la tesi scientifica secondo la quale l'acqua si troverebbe nel sottosuolo di Marte ad una profondità relativamente bassa. Proseguendo nello sforzo internazionale che si sta perpetrando per svelare le origini e l'evoluzione del pianeta, sono state pertanto individuate le specifiche e le prestazioni del radar, puntando ad uno strumento in grado di analizzarne il suolo ed il sottosuolo con una risoluzione altissima ad una profondità di penetrazione che può arrivare al chilometro, operando ad una frequenza di 15-25 MHz.
Il ritorno dell'onda radar, così come viene captata dall'antenna di SHARAD, riflette le caratteristiche delle rocce, della sabbia e dell'acqua eventualmente presente sulla superficie o nel sottosuolo di Marte. L'acqua, al pari delle rocce ad alta densità, è altamente conduttrice e, pertanto, genera un forte ritorno del radar.




Articoli di CO.RI.S.T.A. sull'argomento:

  • G. Alberti, S. Mattei, S. Dinardo, C. Papa (CO.RI.S.T.A), D. Biccari, G. Picardi, R. Seu (INFO-COM, University of Rome La Sapienza), R. Orosei (INAF-IASF Istituto Nazionale di Astrofisica, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, CNR), R. Phillips (Washington University in St. Louis), A. Safaenili (Jet Propulsion Laboratories, California Institute of Technology), "Mars Ionosphere preliminary impact analysis on SHARAD radar signal", European Geosciences Union General Assembly 2007 Vienna, Austria, 15 – 20 aprile 2007.       
  • G. Alberti, S. Dinardo, S. Mattei, C. Papa, M.R. Santovito "SHARAD radar signal processing technique", IWAGPR 4 th International Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar - June 27-29, 2007, Naples.       
  • Flamini, E.; Fois, F.; Calabrese, D.; Bombaci, O.; Catallo, C.; Croce, A.; Croci, R.; Guelfi, M.; Zampolini, E.; Picardi, G.; Seu, R.; Mecozzi, R.; Biccari, D.; Cartacci, M.; Cicchetti, A.; Masdea, A.; Alberti, G.; Maffei, S.; Papa, C. "Sounding Mars with SHARAD & MARSIS", Advanced Ground Penetrating Radar, 2007 4th International Workshop on , Issue Date: 27-29 June 2007.       
  • Fois, F.; Mecozzi, R.; Iorio, M.; Calabrese, D.; Bombaci, O.; Catallo, C.; Croce, A.; Croci, R.; Guelfi, M.; Zampolini, E.; Ravasi, D.; Molteni, M.; Ruggeri, P.; Ranieri, A.; Ottavianelli, M.; Flamini, E.; Picardi, G.; Seu, R.; Biccari, D.; Orosei, R.; Cartacci, M.; Cicchetti, A.; Masdea, A.; Giacomoni, E.; Cutigni, M.; Provenziani, M.; Fuga, O.; Alberti, G.; Mattei, S.; Papa, C.; Marras, P.; Tattarletti, B.; Vicari, D.; Bonaventura, F.; Paternò, T.; Di Placido, A.; Morlupi, A. "Comparison between MARSIS & SHARAD results", Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2007. IGARSS 2007. IEEE International , Issue Date: 23-28 July 2007.       
  • R.Seu, D.Biccari, M.Cartacci, M.Cutigni, O.Fuga, E.Giacomoni, A.Masdea, P.Persi del Marmo, G.Picardi, M.Provenziani, F.Russo (Dipartimento INFOCOM, Università di Roma "La Sapienza"), R.J.Phillips, N.E.Putzig (Washington University, St. Louis, USA), G.Alberti, M.Bortone, S.Dinardo, S.Mattei, C.Papa, G.Pica, G.Salzillo, M.R. Santovito (CO.RI.S.T.A.), F.Bonaventura, A.Di Placido, A.Morlupi, T.Paternò, B.Tattarletti, D.Vicari (Info Solution Spa, Rome), D.Calabrese, C.Catallo, A.Croce, R.Croci, F.Fois, M.Guelfi, R.Mecozzi (Thales Alenia Space Italia,Rome), B.A.Campbell, L.M.Carter (Smithsonian Institution, Washington,USA), C.Federico, A.Frigeri ( Università di Perugia), E.Flamini (Agenzia Spaziale Italiana), Yonggyu Gim, S.M.Milkovich, S.E.Smrekar (Jet Propulsion Laboratory,California Institute of Technology,Pasadena,USA), J.W.Holt (University of Texas at Austin,Austin,USA), W.Kofman, J.Mouginot (CNRS and Université Joseph Fourier,Grenoble,France), C.J.Leuschen (University of Kansas,Lawrence,USA), L.Marinangeli (International Research School of Planetary Sciences, Pescara), R.Orosei (Istituto Nazionale di Astrofisica,Rome), E.Pettinelli (Università Roma Tre), "Accumulation and Erosion of Mars' South Polar Layered Deposits", Science 21 September 2007: Vol. 317. no. 5845, pp. 1715 - 1718.  http:// www.sciencemag.org/cgi/content/full/317/5845/1715
  • Seu, Roberto; Giacomoni, Emanuele; Biccari, Daniela; Cutigni, Marco; Russo, Federica; Taddei, Carlo; Fuga, Oreste; Orosei, Roberto; Mecozzi, Riccardo; Fois, Franco; Croci, Renato; Catallo, Claudio; Alberti, Giovanni; Mattei, Stefania; Papa, Claudio; Flamini, Enrico , "SHARAD, a shallow radar sounder to investigate the red planet", Radar Conference, 2008. RADAR '08. IEEE , Issue Date: 26-30 May 2008.       



Tesi sviluppate sull'argomento:

  • "Analisi dati e sviluppo software per la missione spaziale Mars Reconnaissance Orbiter", tesi sviluppata da Luisa De Francesco, Seconda Università di Napoli, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale, anno accademico 2006/2007.




Per approfondimenti contattare:

Stefania Mattei
stefania.mattei@corista.eu
tel. 081 5935101








SHARAD
Credit: NASA/JPL-Caltech




Ricostruzione NASA di Mars Reconnaissance Orbiter in orbita sui poli di Marte.



La missione   "Mars Reconnaissance Orbiter"  della NASA è partita ad agosto 2005. Il veicolo spaziale è arrivato nell'orbita di Marte a marzo 2006 per portare avanti una missione che è terminata per la prima parte nel 2010, ma che è stata prorogata fino ad ottobre 2014.
A bordo della navicella spaziale vi sono sei strumenti che serviranno ad analizzare in maniera estremamente puntuale ed approfondita la superficie, il sottosuolo e l'atmosfera di Marte ed ad individuare siti per futuri atterraggi sul pianeta rosso.
Gli strumenti in dotazione del MRO sono: High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), Context Camera (CTX), Mars Color Imager (MARCI), Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM), Mars Climate Sounder (MCS), e lo Shallow Radar (SHARAD).