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Enregistrement W3191255128 · doi:10.5194/epsc2020-299

Mutual radio occultation experiment between ExoMars Trace Gas Orbiter and Mars Express: feasibility study and preparation for the data analysis

2020· article· en· W3191255128 sur OpenAlexaff
B. Nava, Anton Kashcheyev, Yenca Migoya‐Orué, S. M. Radicella, Jacob Parrott, Beatriz Sánchez‐Cano, Olivier Witasse, H. Svedhem, Dimitri Titov, C. O. Ao

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiquePlanetary Science and Exploration
Établissements canadiensUniversity of New Brunswick
Organismes subventionnairesScience and Technology Facilities Council
Mots-clésMars Exploration ProgramOrbiterRadio occultationSpacecraftAstrobiologyMars landingAtmosphere of MarsExploration of MarsOccultationRemote sensingPlanetary scienceTrace gasIonosphereEnvironmental scienceAerospace engineeringPhysicsGeologyMeteorologyAstronomyMartianEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Radio Occultation is a very powerful technique to probe a planetary atmosphere, in providing vertical density profiles of the neutral atmosphere and ionosphere. The standard method uses a radio link at S and/or X band between a spacecraft and an Earth ground station. At Mars, such measurements are conducted since the 60s. The three most recent data sets are from MGS (1998-2006), Mars Express (since 2004) and MAVEN (since 2016). Taking advantage of two European spacecraft in orbit around Mars, the European Space Agency is currently preparing an experiment that consists of mutual radio occultations between Mars Express and the ExoMars Trace Gas Orbiter. Both spacecraft use UHF transceivers that are included primarily for communication between landers on the surface of Mars and the spacecraft, where the spacecraft act as relay orbiters to pass the data from the landers on to Earth. Therefore, these mutual occultations will be performed in the UHF range (centered around a frequency of 400 MHz). The feasibility of this technique on UHF was demonstrated between the NASA Mars Odyssey and Mars Reconnaissance Orbiters [Ao et al., 2015].In this presentation, the advantages and challenges of this technique over the traditional spacecraft to Earth occultation measurements, the plans for conducting these experiments with Mars Express and the Trace Gas Orbiter, and the envisaged data processing technique will be briefly reviewed.Before the data becomes available, and in order to prepare the data processing, a simulation-based strategy has been adopted to implement an algorithm able to retrieve vertical electron density profiles from Doppler shift measurements. More specifically, as a first step, simulated spacecraft orbits are calculated and a Chapman function is used to obtain the electron density of the Martian ionosphere. Subsequently, a numerical 3D ray-tracing algorithm [Kashcheyev et al., 2012] is applied to compute ray trajectories in the presence of the ionosphere and the relevant Doppler shift time series corresponding to the simulated radio occultation event. Then, assuming a spherical symmetry [Fjeldbo et al., 1971] for the ionosphere electron density, the (excess) Doppler data are converted to bending angles and impact parameters. Finally, the bending angle profile is inverted (through Abel integral) to a vertical refractivity profile, which, in turn, provides information about the ionospheric electron density.For completeness, the simulation described above has been carried out with an exponential refractivity function defining the neutral atmosphere alone and with both the Chapman and the exponential refractivity functions to simulate the whole atmosphere of Mars.The first results obtained by means of the mentioned approaches will be presented, with particular focus on the retrieval of the ionospheric electron density profiles.ReferencesAo, C. O., C. D. Edwards Jr., D. S. Kahan, X. Pi, S. W. Asmar, and A. J. Mannucci (2015), A first demonstration of Mars crosslink occultation measurements, Radio Sci., 50, 997–1007, doi:10.1002/2015RS005750.Fjeldbo, G., A. J. Kliore, and V. R. Eshleman (1971), The neutral atmosphere of Venus as studied with the Mariner V radio occultation experiments, Astron. J., 76, 123–140.Kashcheyev, A., B. Nava, and S. M. Radicella (2012), Estimation of higher-order ionospheric errors in GNSS positioning using a realistic 3-D electron density model, Radio Sci., 47, RS4008, doi:10.1029/2011RS00497

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,012

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,106
Tête enseignante GPT0,337
Écart entre enseignants0,231 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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