Articles

Navigace

Vyhledávání pro podpis plyny v atmosféře Marsu

2016 ExoMars Trace Gas Orbiter je první v sérii misí na Mars má být společně prováděn dvěma kosmickými agenturami, ESA a Roscosmos. Hlavním cílem této mise je získat lepší pochopení toho, metanu a dalších atmosférických plynů, které jsou přítomny v malých koncentracích (méně než 1% atmosféry), ale přesto by mohl být důkaz pro možné biologické nebo geologické aktivity.

Schiaparelli oddělující se od Orbiteru stopového plynu. Kredit: ESA/ATG medialab

Vyšetřování s observatoří ve vesmíru a na Zemi prokázaly přítomnost malých množství metanu v atmosféře Marsu, které bylo prokázáno, že se liší s polohou a časem. Vzhledem k tomu, že metan je krátkodobý v geologických časových měřítcích, jeho přítomnost znamená existenci aktivního současného zdroje metanu. Zatím není jasné, zda je povaha tohoto zdroje biologická nebo chemická. Organismy na Zemi uvolňují metan, když tráví živiny. Jiné čistě geologické procesy, jako je oxidace některých minerálů, však také uvolňují metan.

Orbiter Trace Gas nese vědecké užitečné zatížení schopné řešit tuto vědeckou otázku, jmenovitě detekci a charakterizaci stopových plynů v atmosféře Marsu. Z jeho přibližně 400 km, nadmořská výška vědy oběžné dráze, nástroje na palubě Trace Gas Orbiter jsou rozmístěny detekovat širokou škálu atmosférických stopových plynů (např. metan, vodní páry, oxidy dusíku, acetylen), s lepší přesnost o tři řády oproti předchozím měření.

Orbiter Trace Gas bude sledovat sezónní změny složení a teploty atmosféry, aby vytvořil a upřesnil podrobné atmosférické modely. Jeho přístroje budou také mapovat podpovrchový vodík do hloubky jednoho metru, se zlepšeným prostorovým rozlišením ve srovnání s předchozími měřeními. To by mohlo odhalit usazeniny vodního ledu skryté těsně pod povrchem, což by spolu s místy identifikovanými jako zdroje stopových plynů mohlo ovlivnit výběr míst přistání budoucích misí.

komunikace na Marsu

test nasazení antény s vysokým ziskem. Zápočet: ESA-B. Bethge

Trace Gas Orbiter nesl Entry, Descent a landing demonstrator Module (EDM), známý jako Schiaparelli, na cestě od Země k Marsu a, jak se blížil k planetě, nasazen je pro vstup do atmosféry Marsu na cestě k přistání na povrchu planety. Po nasazení Orbiter sledoval přenos UHF ze Schiaparelli z jeho pobřeží na Mars až do jeho přistání na Rudé planetě. To také usnadnilo přenos nejdůležitějších dat měřených Schiaparelli na Zemi v reálném čase.

Vědecké výzkumy bude mít nejvyšší prioritu, dokud druhá mise v ExoMars program začíná s příchodem ExoMars rover, Rosalind Franklin, v roce 2023. V této fázi se Orbiter stane cenným telekomunikačním aktivem Marsu a poskytne komunikační služby Roveru působícímu na povrchu Marsu. Orbiter bude fungovat jako datové přenosové centrum pro odesílání příkazů do Roveru a stahování dat na Zemi prostřednictvím vesmírné komunikační sítě ESA.

ExoMars Trace Gas Orbiter na první pohled

během své provozní životnosti bude ExoMars Trace Gas Orbiter vykonávat tři klíčové role:

  • Provádět šetření do biologické nebo geologické původu stopových plynů na Marsu se vědecký náklad čtyř nástrojů
  • Poskytovat Schiaparelli a podpora je součástí pro přenos dat během sestupu a povrchových operací
  • Slouží jako datový relé na podporu komunikace pro ExoMars 2022 rover a povrch věda platforma

Na ExoMars Trace Gas Orbiter Design

Trace Gas Orbiter kosmické lodi, navržený ESA, navazuje na dědictví nahromaděné z předchozích mise ExoMars scénáře. Hlavní vlastnosti Orbiter jsou určeny funkce, které to bude provádět a rakety, Proton launcher, poskytuje Roscosmos.

Hlavní technické vlastnosti ExoMars Trace Gas Orbiter

Loď 3,2 m × 2m × 2m s solární křídla zahrnující 17.5 m tip-to-tip poskytuje přibližně 2000 W napájení
Startovací hmotnost 4332 kg (včetně 113.8 kg vědy náklad a 577 kg Schiaparelli)
Pohon Bipropellant, s 424 N hlavní motor pro Mars orbit insertion a velké manévry
Napájení kromě energie generované solární křídla, 2 lithium-iontové baterie jsou použity na pokrytí zatmění, s ~ 5100 Wh celková kapacita
Komunikace 65 W X-pásmový systém s 2,2-m-průměr high-gain anténa a 3 low-zisk antény pro komunikaci se zemí; Electra UHF vysílače (za předpokladu, NASA) s jedním helix anténa pro komunikaci s povrchem rovers a landers
Věda nástroj balíček Atmosférické Chemie Suite (ACS); Barvy a Stereo Povrch Zobrazovacího Systému (CaSSIS); Jemné Rozlišení Epithermal Neutron Detector (FREND); Nadir a Zastínění pro Mars Discovery (NOMAD)