Búsqueda de gases característicos en la atmósfera marciana

El ExoMars Trace Gas Orbiter de 2016 es la primera de una serie de misiones a Marte realizadas conjuntamente por las dos agencias espaciales, la ESA y Roscosmos. Un objetivo clave de esta misión es obtener una mejor comprensión del metano y otros gases atmosféricos que están presentes en pequeñas concentraciones (menos del 1% de la atmósfera) pero que, sin embargo, podrían ser evidencia de una posible actividad biológica o geológica.

Schiaparelli separándose del Orbitador de gas Traza. Crédito: ESA / ATG medialab

Las investigaciones con observatorios en el espacio y en la Tierra han demostrado la presencia de pequeñas cantidades de metano en la atmósfera marciana que ha demostrado variar con la ubicación y el tiempo. Dado que el metano es de corta duración en escalas de tiempo geológicas, su presencia implica la existencia de una fuente activa y actual de metano. Todavía no está claro si la naturaleza de esa fuente es biológica o química. Los organismos en la Tierra liberan metano a medida que digieren los nutrientes. Sin embargo, otros procesos puramente geológicos, como la oxidación de ciertos minerales, también liberan metano.

El Orbitador de Gas Traza lleva una carga útil científica capaz de abordar esta cuestión científica, a saber, la detección y caracterización de gases traza en la atmósfera marciana. Desde su órbita científica de aproximadamente 400 km de altitud, los instrumentos a bordo del Orbitador de gases Traza se despliegan para detectar una amplia gama de gases traza atmosféricos (como metano, vapor de agua, óxidos de nitrógeno, acetileno), con una precisión mejorada de tres órdenes de magnitud en comparación con mediciones anteriores.

El Orbitador de Gas Traza monitorizará los cambios estacionales en la composición y temperatura de la atmósfera para crear y refinar modelos atmosféricos detallados. Sus instrumentos también cartografiarán el hidrógeno del subsuelo a una profundidad de un metro, con una resolución espacial mejorada en comparación con mediciones anteriores. Esto podría revelar depósitos de agua-hielo ocultos justo debajo de la superficie, que, junto con los lugares identificados como fuentes de los gases traza, podrían influir en la elección de los lugares de aterrizaje de futuras misiones.

Comunicación en Marte

Prueba de despliegue de la antena de alta ganancia. Crédito: ESA-B. Bethge

El Orbitador de Gas Traza transportó el Módulo demostrador de Entrada, Descenso y aterrizaje (EDM), conocido como Schiaparelli, en el viaje desde la Tierra hacia Marte y, a medida que se acercaba al planeta, lo desplegó para ingresar a la atmósfera marciana en su camino a aterrizar en la superficie del planeta. Después del despliegue, el Orbitador monitoreó la transmisión UHF desde Schiaparelli desde su rumbo a Marte hasta su aterrizaje en el Planeta Rojo. También facilitó la transmisión en tiempo real a la Tierra de los datos más importantes medidos por Schiaparelli.

Las investigaciones científicas tendrán máxima prioridad hasta que comience la segunda misión del programa ExoMars, con la llegada del vehículo ExoMars, Rosalind Franklin, en 2023. En esa etapa, el Orbitador se convertirá en un valioso activo de telecomunicaciones de Marte, proporcionando servicios de comunicación al Rover que opera en la superficie de Marte. El Orbitador actuará como centro de transmisión de datos para enviar comandos al rover y descargar datos a la Tierra a través de la red de comunicaciones espaciales de la ESA.

El Diseño del Orbitador de Gas Traza ExoMars

La nave espacial Gas Orbiter, diseñada por la ESA, se basa en el patrimonio acumulado de escenarios de misiones ExoMars anteriores. Las principales características del Orbitador están determinadas por las funciones que desempeñará y el vehículo de lanzamiento, un lanzador de protones, proporcionado por Roscosmos.